量子计算与量子信息原理 第1卷:基本概念

本书是Giuliano Benenti，Giulio Casati和Giuliano Strini合著的Principles of Quantum Computation and Information I的中译本。前两章简介量子力学与经典计算的基本内容，并不需要读者事先掌握量子力学或者经典计算的知识；后两章讨论量子计算和量子信息领域的主要成果。本书内容深入浅出，层次分明，参考文献丰富，并附有大量习题与答案。本书可作为物理学、数学和计算机科学等学科的本科生和研究生的“量子计算与量子信息导论课”的教材，也可供相关专业的教师和科研人员参考。

 

中译本序
译者序
序言
引言与概述
第1章经典计算导论
1.1图灵机
1.1.1图灵机上的加法运算
1.1.2Church—图灵命题
1.1.3通用图灵机
1.1.4概率图灵机
1.1.5停机问题
1.2计算的线路模型
1.2.1二进制算术
1.2.2基本逻辑门
1.2.3通用经典计算
1.3计算复杂性
1.3.1复杂类
1.3.2Chernoff界限
1.4对动力学系统性质的计算
1.4.1确定性混沌
1.4.2算法复杂性
1.5能量和信息
1.5.1麦克斯韦妖
1.5.2Landauer原理
1.5.3从信息提取功
1.6可逆计算
1.6.1Toffoli门和Fredkin门
1.6.2台球计算机
1.7参考资料指南
第2章量子力学引论
2.1Stern—Gerlach实验
2.2杨氏双缝实验
2.3线性矢量空间
2.4量子力学基本假设
2.5EPR佯：谬和贝尔不等式
2.6参考资料指南
第3章量子计算
3.1量子比特
3.1.1Bloch球
3.1.2量子比特态的测量
3.2量子计算的线路模型
3.3单量子比特门
3.4受控门和纠缠的产生
3.5通用量子门
3.6幺正误差
3.7函数赋值
3.8量子加法器
3.9Deutsch算法
3.9.1Deutsch—Jozsa问题
3.9.2Deutsch算法的推广
3.10量子搜索
3.10.1从4个条目中寻找一个
3.10.2从N个条目中找出一个
3.10.3几何图像
3.11量子傅里叶变换
3.12量子相位估计
3.13本征值与本征函数求解
3.14周期求解与Shor算法
3.15动力学系统的量子计算
3.15.1薛定谔方程的量子模拟
3.15.2量子面包师映射
3.15.3量子锯齿映射
3.15.4动力学局域化的量子计算
3.16在实验上的首次实现
3.16.1利用自旋量子比特实现的基本逻辑门
3.16.2量子计算的首次实现综述
3.17参考资料指南
第4章量子通信
4.1经典密码术
4.1.1Vernam密码
4.1.2公钥密码系统
4.1.3RSA方案
4.2不可克隆定理
4.3量子密码术
4.3.1BB84方案
4.3.2E91方案
4.4密集编码
4.5量子隐形传态
4.6实验状况概述
4.7参考资料指南
习题答案
主要参考文献
索引