編輯推薦

這是你一定能讀懂的量子計算！是時候用新的方式來思考計算到底是什么了，因為量子計算的時代就在我們面前！

內(nèi)容簡介

量子計算是量子物理與計算機科學(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融入一種全新的計算思維方式中。本書由數(shù)學(xué)家Bernhardt撰寫，用簡明的數(shù)學(xué)語言來描述量子世界，只要求讀者具備高中數(shù)學(xué)知識。書中從量子計算的基本單位——量子比特開始，然后討論量子比特測量、量子糾纏和量子密碼學(xué)。之后回顧了經(jīng)典計算中的標(biāo)準(zhǔn)主題——比特、門和邏輯，并描述了Edward Fredkin獨創(chuàng)的臺球計算機。最后定義了量子門，考慮量子算法的速度，以及量子計算對未來生活的影響。本書涵蓋量子計算方方面面的基礎(chǔ)知識，適合所有感興趣的初學(xué)者閱讀。

作者簡介

作者克里斯·伯恩哈特是美國費爾菲爾德大學(xué)數(shù)學(xué)系的一位教授，他從數(shù)學(xué)的角度入手，研究圖靈的可計算數(shù)理論及現(xiàn)代計算的誕生，堪稱圖靈理論最深入的研究者。

章節(jié)目錄

版權(quán)信息

譯者序

前言

致謝

第1章 自旋

1.1 量子鐘

1.2 同一方向的測量

1.3 不同方向的測量

1.4 測量

1.5 隨機性

1.6 光子與偏振

1.7 小結(jié)

第2章 線性代數(shù)

2.1 復(fù)數(shù)與實數(shù)

2.2 向量

2.3 向量的圖解

2.4 向量的長度

2.5 標(biāo)量乘法

2.6 向量加法

2.7 正交向量

2.8 bra-ket內(nèi)積

2.9 bra-ket與長度

2.10 bra-ket與正交

2.11 標(biāo)準(zhǔn)正交基

2.12 向量的基表示

2.13 有序基

2.14 向量的長度

2.15 矩陣

2.16 矩陣運算

2.17 正交矩陣與酉矩陣

2.18 線性代數(shù)工具箱

第3章 自旋與量子比特

3.1 概率

3.2 量子自旋的數(shù)學(xué)表示

3.3 等價狀態(tài)

3.4 自旋方向與基

3.5 裝置旋轉(zhuǎn)60°

3.6 光子偏振的數(shù)學(xué)模型

3.7 偏振方向與基

3.8 偏振濾波實驗

3.9 量子比特

3.10 Alice、Bob與Eve

3.11 概率偏振與相干性

3.12 Alice、Bob、Eve和BB84協(xié)議

第4章 糾纏

4.1 非糾纏量子比特

4.2 非糾纏量子比特的計算

4.3 糾纏量子比特的計算

4.4 超光速通信

4.5 張量積的標(biāo)準(zhǔn)基

4.6 如何制備糾纏的量子比特

4.7 使用CNOT門制備糾纏的量子比特

4.8 糾纏的量子鐘

第5章 貝爾不等式

5.1 不同基下的糾纏量子比特

5.2 愛因斯坦與定域?qū)嵲谛?/p>

5.3 愛因斯坦和隱變量

5.4 糾纏的經(jīng)典解釋

5.5 貝爾不等式

5.6 量子力學(xué)的解釋

5.7 經(jīng)典的解釋

5.8 測量

5.9 量子密鑰分發(fā)的Ekert協(xié)議

第6章 經(jīng)典邏輯、門和電路

6.1 邏輯

6.2 布爾代數(shù)

6.3 功能的完備性

6.4 門

6.5 電路

6.6 與非門是一個通用門

6.7 門與計算

6.8 存儲

6.9 可逆計算

6.10 臺球計算

第7章 量子門和電路

7.1 量子比特

7.2 受控非門

7.3 量子門

7.4 作用于一個量子比特的量子門

7.5 是否存在通用量子門

7.6 非克隆定理

7.7 量子計算與經(jīng)典計算

7.8 貝爾電路

7.9 超密編碼

7.10 量子隱形傳態(tài)

7.11 糾錯

第8章 量子算法

8.1 P與NP

8.2 量子算法是否比經(jīng)典算法快

8.3 查詢復(fù)雜性

8.4 Deutsch算法

8.5 Hadamard矩陣的Kronecker積

8.6 Deutsch-Jozsa算法

8.7 Simon算法

8.8 復(fù)雜性類

8.9 量子算法

第9章 量子計算的作用

9.1 Shor算法與密碼分析

9.2 Grover算法與數(shù)據(jù)檢索

9.3 化學(xué)與模擬

9.4 硬件

9.5 量子霸權(quán)與平行宇宙

9.6 計算

人人可懂的量子計算是2020年由機械工業(yè)出版社出版,作者[美]克里斯·伯恩哈特。

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