量子计算机程序设计(基本算法和代码示例影印版)(英文版)

量子计算机即将掀起一场新的计算革命，你也可 以即刻加入进来。如果你学的是软件工程、计算机图 形学、数据科学，或者仅仅是一名计算机爱好者，这 本书都可以成为你理解量子计算技术的实践指南。你 可以直接使用示例代码演示该技术的独特功能，而不 是通过数学和理论进行探索。 量子计算专家Eric Johnston、Nic Harrigan和 Mercedes Gimeno-Segovia会向你展示在应用程序中 构建并编写量子程序所需的技能、工具和意识。通过 本书你将了解量子计算机可以做什么，并学习如何识 别它们可以解决的问题类型。 本书包含三部分内容： QPU编程——探索量子处理单元编程的核心概 念，包括如何描述和操作量子位以及如何执行量子隐 形传态 QPU原语——学习算法原语和技术，包括幅度放 大、量子傅里叶变换和相位估计 QPU应用程序——研究如何使用QPU原语构建应用 程序，包括量子搜索技术和Shor大数因式分解算法

Preface 1. Introduction Required Background What Is a QPU? A Hands-on Approach A QCEngine Primer Native QPU Instructions Simulator Limitations Hardware Limitations QPU Versus GPU: Some Common Characteristics Part Ⅰ Programming for a QPU 2. One Qubit A Quick Look at a Physical Qubit Introducing Circle Notation Circle Size Circle Rotation The First Few QPU Operations QPU Instruction: NOT QPU Instruction: HAD QPU Instruction: READ QPU Instruction: WRITE Hands-on: A Perfectly Random Bit QPU Instruction: PHASE(0) QPU Instructions: ROTX(0) and ROTY(0) COPY: The Missing Operation Combining QPU Operations QPU Instruction: ROOT-of-NOT Hands-on: Quantum Spy Hunter Conclusion 3. Multiple Qubits Circle Notation for Multi-Qubit Registers Drawing a Multi-Qubit Register Single-Qubit Operations in Multi-Qubit Registers Reading a Qubit in a Multi-Qubit Register Visualizing Larger Numbers of Qubits QPU Instruction: CNOT Hands-on: Using Bell Pairs for Shared Randomness QPU Instructions: CPHASE and CZ QPU Trick: Phase Kickback QPU Instruction: CCNOT (Toffoli) QPU Instructions: SWAP and CSWAP The Swap Test Constructing Any Conditional Operation Hands-on: Remote-Controlled Randomness Conclusion 4. Quantum Teleportation Hands-on: Let's Teleport Something Program Walkthrough Step 1: Create an Entangled Pair Step 2: Prepare the Payload