量子計算與量子信息原理

內容概要

量子計算和量子信息是一門新興且迅速發(fā)展的交叉學科，對于涉入此領域的初學者來說，想不涉及大量技術細節(jié)，而要理解其基本概念與研究成果，并非易事。通過本書簡單而自足的導論，不需要任何關于量子力學或者經典計算的預備知識，便可順利閱讀此書。這部教材實用性強，是一部有用而內容并不繁冗的學科入門指南。第一卷可以作為"量子信息與計算課程"的教科書，適于一學期講授，其對象既可以是本科高年級學生，也可以是研究生。本書另選編了大量習題并附答案，它們是正文的重要補充，有利于幫助學生進一步熟悉該領域。對于已經在本科課程中學過物理、數學或者計算科學基本背景知識的讀者，如想要了解量子信息與計算的基本原理，這部教材也是一本有益的讀物。

作者簡介

Giuliano
Benenti，1969年u月7日出生于意大／~lJVoghera(Pavia)．他作為理論物理學家，現工作于意大利科莫的Insubria大學．他在意大利米蘭大學獲得物理方面的博士學位，并曾在法國Saclay的CEA做過博士后工作．他的主要研究興趣在以下領域：經典與量子混沌、開放量子系統(tǒng)、介觀物理、無序系統(tǒng)、相變、多體系統(tǒng)以及量子信息理論．
 Giulio
Casati，1942年l2月9日出生于意大~lJBrenna(科莫)．現任意大利科莫的Insubria大學理論物理學教?，曾在米蘭大學任教授，曾是新加坡國立大學的杰出訪問教授．他是歐洲科學院院士，Insubria大學非線性與復雜系統(tǒng)中心主任，于1991年獲F．Somainim意大利獎．他也是多本經典與量子混沌方面文集的主編，在以下方面做過開創(chuàng)性的研究工作：非線性動力學，經典與量子混沌及其在原子、固體、原子核物理中的應用和近年來在量子計算機方面的應用．
 Giuliano
Strini，1937年9月9日出生于意大利羅馬．現任米蘭大學實驗物理方面的副教授，已教過數年量子計算課程．自1963年以來，他參與了米蘭迴施加速器的建造與完善．所發(fā)表的論文涉及原子核反應、核譜學、引力波探測、量子光學和近年來的量子計算機課題．他是意大利物理學會會員與美國光學學會會員．

書籍目錄

中譯本序
譯者序
序言
引言與概述
第1章 經典計算導論
 1.1 圖靈機
 1.1.1 圖靈機上的加法運算
 1.1.2 Church-圖靈命題
 1.1.3 通用圖靈機
 1.1.4 概率圖靈機
 1.1.5* 停機問題
 1.2 計算的線路模型
 1.2.1 二進制算術
 1.2.2 基本邏輯門
 1.2.3 通用經典計算
 1.3 計算復雜性
 1.3.1 復雜類
 1.3.2* Chernoff界限
 1.4* 對動力學系統(tǒng)性質的計算
 1.4.1* 確定性混沌
 1.4.2* 算法復雜性
 1.5 能量和信息
 1.5.1 麥克斯韋妖
 1.5.2 Landauer原理
 1.5.3 從信息提取功
 1.6 可逆計算
 1.6.1
Toffoli門和Fredkin門
 1.6.2* 臺球計算機
 1.7 參考資料指南
第2章 量子力學引論
 2.1 Stern-Gerlach實驗
 2.2 楊氏雙縫實驗
 2.3 線性矢量空間
 2.4 量子力學基本假設
 2.5 EPR佯謬和貝爾不等式
 2.6 參考資料指南
第3章 量子計算
 3.1 量子比特
 3.1.1 Bloch球
 3.1.2 量子比特態(tài)的測量
 3.2 量子計算的線路模型
 3.3 單量子比特門
 3.4 受控門和糾纏的產生
 3.5 通用量子門
 3.6 幺正誤差
 3.7 函數賦值
 3.8 量子加法器
 3.9 Deutsch算法
 3.9.1
Deutsch-Jozsa問題
 3.9.2*
Deutsch算法的推廣
 3.10 量子搜索
 3.10.1 從4個條目中尋找一個
 3.10.2 從N個條目中找出一個
 3.10.3 幾何圖像
 3.11 量子傅里葉變換
 3.12 量子相位估計
 3.13* 本征值與本征函數求解
 3.14 周期求解與Shor算法
 3.15 動力學系統(tǒng)的量子計算
 3.15.1 薛定諤方程的量子模擬
 3.15.2* 量子面包師映射
 3.15.3* 量子鋸齒映射
 3.15.4*
動力學局域化的量子計算
 3.16 在實驗上的首次實現
 3.16.1
利用自旋量子比特實現的基本邏輯門
 3.16.2 量子計算的首次實現綜述
 3.17 參考資料指南
第4章 量子通信
 4.1 經典密碼術
 4.1.1 Vernam密碼
 4.1.2 公鑰密碼系統(tǒng)
 4.1.3 RSA方案
 4.2 不可克隆定理
 4.3 量子密碼術
 4.3.1 BB84方案
 4.3.2 E91方案
 4.4 密集編碼
 4.5 量子隱形傳態(tài)
 4.6 實驗狀況概述
 4.7 參考資料指南
習題答案
主要參考文獻
索引

圖書封面

圖書標簽Tags

無

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