极简图解量子技术基本原理

在量子技术被广泛关注的当下,本书旨在为广大读者提供一本通俗易懂、全面介绍量子技术原理、开发及应用的科普读物。 本书首先介绍了什么是量子、量子行为、量子技术及其应用领域。之后介绍了量子信息处理和量子加密通信,阐述了量子计算机、量子通信的基本原理以及当前的发展现状,量子计算机的实现方法和应用领域。在此基础上又介绍了激光、X射线、软X射线、硬X射线等的概念、产生原理以及实际应用等。在量子成像与量子传感方面,介绍了其基本原理以及如何实现更小微观世界的观察、电子显微镜、荧光成像与荧光分析、量子点成像、量子传感器、量子观测等。在基于自旋电子学的光应用技术方面,介绍了石墨烯等量子点的制造方法及其在量子点薄膜及量子点显示器等产品的开发和应用,以及量子点技术在太阳能电池中的应用,以提高太阳能电池的能量转换效率。另外,还介绍了量子自旋电子学的基本原理及其在新一代存储器中的应用。最后,本书介绍了量子技术的创新与未来展望,以及日本量子技术的发展现状。 本书是一本难得的关于量子技术的科技著作,为广大从事自然科学研究的科技工作者以及科技爱好者提供了通俗易懂、内容全面、理论深入的参考。通过本书的学习,读者可以快速了解量子技术的全貌,从理论上理解量子技术的产生机理,了解量子技术的实际应用现状,从而为技术创新提供具有启发性的方向和路径。

若狭直道，科普作家，数据科学家。大学所学的专业是量子化学，曾著有《数据挖掘的基本原理与机制》《Excel VBA编程手法（精通篇）》（以上均由秀和株式会社出版）等图书。

目录 译者序 原书前言 第1章将为未来社会奠定基础的技术 1-1巨大变革的时代 1-2什么是量子,位于何处,以及我们如何进行理解 1-3量子技术 1-4量子技术的应用领域 第2章量子信息处理、量子加密通信 2-1利用量子特性的技术 2-2量子传输 2-3量子计算机 2-4梦想中的量子计算机 2-5量子计算机的开发 2-6退火方式和门控方式 2-7使用来自云端的量子计算机 2-8量子计算机的应用领域 2-9量子比特的制备方法 2-10量子计算机开发的竞争 2-11当前的量子计算机 2-12量子计算机对组合问题的求解 2-13RSA加密体系 2-14量子通信 2-15绝对安全的量子加密通信 第3章量子束 3-1能量的最小单位 3-2电子在量化能级上的跃迁 3-3什么是激光 3-4未来武器 3-5激光在工业领域的应用 3-6CPS型激光加工 3-7多光子吸收的应用 3-8超短脉冲激光 3-9激光在医疗领域的应用 3-10半导体的激光制造 3-11激光与半导体产业 3-12X射线、软X射线 3-13用于微小物体观测的波长更短的光 3-14除激光和X射线外的量子束 3-15日本的量子束研究设施 3-16新一代同步辐射设施 第4章量子成像与量子传感 4-1量子成像与量子传感 4-2更小微观世界的观察 4-3从“水母”开始 4-4荧光成像与荧光分析 4-5分子成像设备 4-6in vitro成像与in vivo成像 4-7突出单分子的标记(荧光探针) 4-8合成材料 4-9量子点成像 4-10纳米钻石NV中心 4-11钻石量子传感器 4-12纳米传感器 4-13光栅钟 第5章基于自旋电子学的光应用技术 5-1量子点的能量 5-2量子点的制造方法 5-3石墨烯量子点 5-4使用量子点的产品 5-5量子点之前的显示器 5-6量子点显示器 5-7金纳米粒子 5-8太阳能电池 5-9无机太阳能电池 5-10新型太阳能电池 5-11钙钛矿太阳能电池 5-12提高转换效率和透明度 5-13量子点太阳能电池 5-14太阳能发电 5-15太阳能发电的发展 5-16电能与热能的转换 5-17自旋电子学 5-18MRAM 5-19量子自旋电子学的基本原理 5-20产生伴随电子移动的自旋流 5-21自旋流 5-22仍具潜力的自旋电子学 第6章量子技术的创新与未来展望 6-1纳入综合创新战略2020的量子技术 6-2Society 5.0的实现措施 6-3有助于日本复兴的量子技术 6-4MaaS与量子技术 6-5尖端光子学激光器是未来发展的保证 6-6围绕量子计算机的竞争 6-7日本的根本问题 参考文献