人人可懂的量子計(jì)算

定　價(jià)：￥59.00

作　者：	[美] 克里斯·伯恩哈特著，邱道文，周旭　等譯
出版社：	機(jī)械工業(yè)出版社
叢編項(xiàng)：
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787111646686	出版時(shí)間：	2020-04-01	包裝：	平裝
開(kāi)本：	32開(kāi)	頁(yè)數(shù)：	233	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　這是你一定能讀懂的量子計(jì)算！量子計(jì)算是量子物理與計(jì)算機(jī)科學(xué)的完美融合，將20世紀(jì)物理學(xué)中那些令人驚嘆的觀點(diǎn)融入一種全新的計(jì)算思維方式中。不過(guò)，量子計(jì)算不是一種新型的計(jì)算，而是對(duì)計(jì)算本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)。本書(shū)由數(shù)學(xué)家Bernhardt撰寫(xiě)，用簡(jiǎn)明的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)描述量子世界，只要求讀者具備高中數(shù)學(xué)知識(shí)。書(shū)中從量子計(jì)算的基本單位——量子比特開(kāi)始，然后討論量子比特測(cè)量、量子糾纏和量子密碼學(xué)。之后回顧了經(jīng)典計(jì)算中的標(biāo)準(zhǔn)主題——比特、門(mén)和邏輯，并描述了Edward Fredkin獨(dú)*的臺(tái)球計(jì)算機(jī)。最后定義了量子門(mén)，考慮量子算法的速度，以及量子計(jì)算對(duì)未來(lái)生活的影響。是時(shí)候用一種新的方式來(lái)思考計(jì)算到底是什么了，因?yàn)榱孔佑?jì)算的時(shí)代就在我們面前。

作者簡(jiǎn)介

　　作者簡(jiǎn)介：克里斯·伯恩哈特（Chris Bernhardt）美國(guó)費(fèi)爾菲爾德大學(xué)數(shù)學(xué)系教授，Turing's Vision： The Birth of Computer Science一書(shū)的作者。譯者簡(jiǎn)介：邱道文中山大學(xué)計(jì)算機(jī)系教授。二十余年來(lái)從事量子計(jì)算與量子信息的研究，在量子計(jì)算模型、量子查詢算法、半量子密鑰分配、量子信息中的不完備性和極限問(wèn)題、模糊與概率自動(dòng)機(jī)和離散事件系統(tǒng)方面取得了重要成果，解決了國(guó)際知名學(xué)者C. Moore和J. P. Crutchfield、J. Gruska、S. Gudder提出的問(wèn)題。其研究將經(jīng)典與量子計(jì)算處理相互融合，以期達(dá)到物理可實(shí)現(xiàn)性和本質(zhì)上優(yōu)于經(jīng)典計(jì)算。在中科院一、二區(qū)和CCF A、B類等學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表了160余篇學(xué)術(shù)論文，出版一部關(guān)于量子自動(dòng)機(jī)的學(xué)術(shù)專著。

圖書(shū)目錄

譯者序
前言
致謝
第1章　自旋 …… 1
1.1　量子鐘 …… 7
1.2　同一方向的測(cè)量 …… 7
1.3　不同方向的測(cè)量 …… 8
1.4　測(cè)量 …… 10
1.5　隨機(jī)性 …… 11
1.6　光子與偏振 …… 13
1.7　小結(jié) …… 17
第2章　線性代數(shù) …… 19
2.1　復(fù)數(shù)與實(shí)數(shù) …… 20
2.2　向量 …… 21
2.3　向量的圖解 …… 22
2.4　向量的長(zhǎng)度 …… 23
2.5　標(biāo)量乘法 …… 23
2.6　向量加法 …… 24
2.7　正交向量 …… 25
2.8　bra-ket內(nèi)積 …… 26
2.9　bra-ket與長(zhǎng)度 …… 27
2.10　bra-ket與正交 …… 28
2.11　標(biāo)準(zhǔn)正交基 …… 30
2.12　向量的基表示 …… 31
2.13　有序基 …… 34
2.14　向量的長(zhǎng)度 …… 35
2.15　矩陣 …… 36
2.16　矩陣運(yùn)算 …… 39
2.17　正交矩陣與酉矩陣 …… 41
2.18　線性代數(shù)工具箱 …… 42
第3章　自旋與量子比特 …… 44
3.1　概率 …… 44
3.2　量子自旋的數(shù)學(xué)表示 …… 45
3.3　等價(jià)狀態(tài) …… 49
3.4　自旋方向與基 …… 51
3.5　裝置旋轉(zhuǎn)60° …… 54
3.6　光子偏振的數(shù)學(xué)模型 …… 55
3.7　偏振方向與基 …… 56
3.8　偏振濾波實(shí)驗(yàn) …… 57
3.9　量子比特 …… 59
3.10　Alice、Bob與Eve …… 61
3.11　概率偏振與相干性 …… 64
3.12　Alice、Bob、Eve和BB84協(xié)議 …… 65
第４章　糾纏 …… 69
4.1　非糾纏量子比特 …… 70
4.2　非糾纏量子比特的計(jì)算 …… 72
4.3　糾纏量子比特的計(jì)算 …… 74
4.4　超光速通信 …… 77
4.5　張量積的標(biāo)準(zhǔn)基 …… 79
4.6　如何制備糾纏的量子比特 …… 80
4.7　使用CNOT門(mén)制備糾纏的量子比特 …… 82
4.8　糾纏的量子鐘 …… 84
第5章　貝爾不等式 …… 87
5.1　不同基下的糾纏量子比特 …… 89
5.2　愛(ài)因斯坦與定域?qū)嵲谛?…… 93
5.3　愛(ài)因斯坦和隱變量 …… 95
5.4　糾纏的經(jīng)典解釋 …… 95
5.5　貝爾不等式 …… 97
5.6　量子力學(xué)的解釋 …… 98
5.7　經(jīng)典的解釋 …… 100
5.8　測(cè)量 …… 105
5.9　量子密鑰分發(fā)的Ekert協(xié)議 …… 106
第6章　經(jīng)典邏輯、門(mén)和電路 …… 109
6.1　邏輯 …… 110
6.2　布爾代數(shù) …… 112
6.3　功能的完備性 …… 115
6.4　門(mén) …… 119
6.5　電路 …… 121
6.6　與非門(mén)是一個(gè)通用門(mén) …… 123
6.7　門(mén)與計(jì)算 …… 123
6.8　存儲(chǔ) …… 126
6.9　可逆計(jì)算 …… 127
6.10　臺(tái)球計(jì)算 …… 135
第7章　量子門(mén)和電路 …… 141
7.1　量子比特 …… 142
7.2　受控非門(mén) …… 143
7.3　量子門(mén) …… 145
7.4　作用于一個(gè)量子比特的量子門(mén) …… 146
7.5　是否存在通用量子門(mén) …… 149
7.6　非克隆定理 …… 149
7.7　量子計(jì)算與經(jīng)典計(jì)算 …… 153
7.8　貝爾電路 …… 153
7.9　超密編碼 …… 156
7.10　量子隱形傳態(tài) …… 160
7.11　糾錯(cuò) …… 165
第8章　量子算法 …… 173
8.1　P與NP …… 174
8.2　量子算法是否比經(jīng)典算法快 …… 177
8.3　查詢復(fù)雜性 …… 178
8.4　Deutsch算法 …… 178
8.5　Hadamard矩陣的Kronecker積 …… 184
8.6　Deutsch-Jozsa算法 …… 188
8.7　Simon算法 …… 194
8.8　復(fù)雜性類 …… 206
8.9　量子算法 …… 209
第9章　量子計(jì)算的作用 …… 212
9.1　Shor算法與密碼分析 …… 213
9.2　Grover算法與數(shù)據(jù)檢索 …… 218
9.3　化學(xué)與模擬 …… 224
9.4　硬件 …… 226
9.5　量子霸權(quán)與平行宇宙 …… 231
9.6　計(jì)算 …… 232