面向计算机科学家的量子计算
本书将带领读者浏览量子计算这个引人入胜的尖端研究领域。本书以一种通俗易懂但又严谨的方式,采用了每个计算机科学的学者和学生都熟悉的方法和技术, 由浅入深,循序渐进地介绍量子计算的基础理论和应用。读者无需具有任何高等数学或物理背景。

作者:(美)诺森·S.亚诺夫斯基(Noson S. Yanofsky)(美)米尔科·A.曼努奇(Mirco A. Mannucci) 著 何红梅 朱振环 译

定价:79元

印次:1-1

ISBN:9787302659723

出版日期:2024.05.01

印刷日期:2024.04.22

图书责编:杨帆

图书分类:教材

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量子计算是一个多学科领域。 本书致力于利用一些 量子力学奇妙的方面扩大我们的计算视野。通过介绍面向计算机科学领域的量子计算, 本书将带领读者浏览这个引人入胜的尖端研究领域。本书以一种通俗易懂但又严谨的方式,采用了每个计算机科学的学者和学生都熟悉的方法和技术。读者无需具有任何高等数学或物理背景。前四章介绍必备的背景知识,包括复数,复向量空间,从经典计算到量子计算的飞跃, 和基础量子理论。在随后的七章,作者分别从计算机科学的特定角度来描述量子计算的不同方面,比如:计算机体系结构, 算法,编程语言,理论计算机科学,密码学,信息理论和硬件。本书为计算机科学专业的学生和研究人员提供循序渐进的示例,两百多个练习和相应的答案,以及应用量子计算思想的编程练习。

何红梅博士获得英国拉夫堡大学博士学位,现在是英国德蒙特福特大学计算机科学和信息学院的副教授, 致力于人工智能,网络安全,以及量子计算的研究。作为博士后她曾服务于英国数所大学, 比如肯特大学, 阿尔斯特大学,布里斯托大学。何博士是国际电子工程师协会(IEEE)资深成员,IEEE英国和爱尔兰机器人和自动化协会秘书。

前言 量子计算是一个多学科领域。本书致力于利用一些量子力学奇妙的方面扩大我们的计算视野。通过介绍面向计算机科学领域的量子计算,本书将带领读者浏览这个引人入胜的尖端研究领域。本书以一种通俗易懂但又严谨的方式,采用了每个计算机科学的学者和学生都熟悉的方法和技术。读者无须具有任何高等数学或物理背景。前4章介绍必备的背景知识,包括复数、复向量空间、从经典计算到量子计算的飞跃和基础量子理论。随后的7章分别从计算机科学的特定角度描述量子计算的不同方面,如计算机体系结构、算法、编程语言、理论计算机科学、密码学、信息论和硬件。本书为计算机科学专业的学生和研究人员提供循序渐进的示例、200多个练习和相应的答案,以及应用量子计算思想的编程练习。量子计算是一个交叉学科领域引人入胜的新领域,涉及计算机科学、数学和物理学,努力利用量子力学的一些不可思议的方面以拓宽我们的计算视野。本书介绍了量子计算中一些最令人兴奋和有趣的话题。一路走来,将会有一些关于我们生活的宇宙中的惊人事实,以及关于信息和计算的概念。 本书与目前大多数其他关于量子计算的可用书籍有不同的风格。首先,本书不要求读者有很多数学或物理背景。计算机科学课程二年级或以上的任何人都可以阅读本书。我们专门为计算机科学家编写了这本书,并相应地对其进行了调整: 数学复杂度最低要求是,离散结构的第一门课程,以及健康的好奇心。因为本书是专门为计算机人员编写的,所以在整本书中除有许多练习外,还添加了许多编程练习。这些练习提供一个有趣的方式来学习相关的材料,并使得读者获得对该主题的真实感受。 有微积分恐惧症的读者知道导数和积分几乎没有出现在我们...

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第1章复数1

1.1基本定义1

1.2复数的代数3

1.3复数的几何7

第2章复向量空间17

2.1  n作为主要示例17

2.2定义、属性和示例20

2.3基和维度28

2.4内积和希尔伯特空间34

2.5特征值和特征向量39

2.6厄米矩阵和酉矩阵40

2.7向量空间的张量积43

第3章从经典计算到量子计算的飞跃48

3.1经典确定性系统48

3.2概率系统51

3.3量子系统58

3.4装配系统65

第4章基础量子理论70

4.1量子态70

4.2可观察量78

4.3测量86

4.4动力学88

4.5组装量子系统90

第5章体系结构95

5.1比特和量子比特95

5.2经典的逻辑门100

5.3可逆门104

5.4量子门109第6章算法118

6.1Deutsch算法118

6.2DeutschJozsa算法125

6.3Simon的周期性算法131

6.4Grover的搜索算法138

6.5Shor的因子分解算法145

第7章编程语言157

7.1量子世界中的编程157

7.2量子汇编编程158

7.3面向更高层次的量子编程165

7.4量子计算机之前的量子计算170

〖1〗〖2〗面向计算机科学家的量子计算〖1〗目录

第8章理论计算机科学171

8.1确定性和非确定性计算171

8.2概率计算176

8.3量子计算180

第9章密码学188

9.1经典密码学188

9.2量子密钥交换I: BB84协议192

9.3量子密钥交换Ⅱ: B92... 查看详情

要想学好量子计算,首先要熟悉关于量子世界的一些基本事实。 在本介绍中,一些独特的功能介绍了量子力学,以及它们影响我们即将讲述的故事的方式

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