计算机学家的量子计算

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NosonS.YanofskyCityUniversityofNewYork,USA

MircoA.MannucciTheUniversityofQueensland,Australia


QuantumComputingfor

ComputerScientists

2008,384pp.

Hardcover

ISBN9780521879965

N.S.扬诺夫斯基等著

量子计算是计算机科学、数学和物理学的交叉学科.在跨学科研究领域中,量子计算开创了量子力学的许多出人意料的新方向,并拓展了人类的计算能力.本书直接引领读者进入量子计算领域的前沿,给出了量子计算中最新研究成果.该书从必要的预备知识出发,然后从计算机科学的角度来介绍量子计算,包括计算机体系结构、编程语言、理论计算机科学、学、信息论和硬件.

全书由11章组成.1.复数,给出了复数的基本概念、复数代数和复数几何,2.复向量空间,以最基本的例子Cn空间引入,介绍了复向量空间的定义、性质和例子,给出了向量空间的基和维数、内积和希尔伯特空间、特征值和特征向量、厄米特矩阵和酉矩阵、张量积的向量空间,3.从古典到量子的飞跃,主要内容有古典的确定性系统、概率性系统、量子系统、集成系统,4.基本量子理论,主要有量子态、可观测性、度量和集成量子系统,5.结构框架,主要包括比特和量子比特、古典门、可逆门和量子门,6.算法,包括Deutsch算法、Deutsch-Jozsa算法、Simon的周期算法、Grover搜索算法和Shor因子分解算法,7.程序设计,包括量子世界的程序设计、量子汇编程序设计、面向高级量子程序设计和先于量子计算机的量子计算,8.理论计算科学,包括确定和非确定计算、概率性计算和量子计算,9.学,包括古典学、量子密钥交换的三个协议(BB84协议、B92协议和EPR协议)、量子电子传输,10.信息论,主要内容有古典信息和Shannon熵值、量子信息和冯•,诺依曼熵值、古典和量子数据压缩、错误更新码,11.硬件,主要包括量子硬件的目标和挑战、量子计算机的实现、离子捕集器、线性光学、NMR与超导体和量子器件的未来.最后给出了5个附录,附录A量子计算的历史,介绍了量子计算领域中的重要文献,附录B习题解答,附录C使用MATLAB进行量子计算实验,附录D了解量子最新进展的途径:量子计算的网站和文献,附录E选题报告.

本书适合计算机科学的本科学生和相关研究人员,也适合各级科研人员自学.

陈涛,硕士

(中国传媒大学理学院)

ChenTao,Master

(SchoolofScience,

CommunicationUniversityofChina)

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