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出版者:华中科技大学出版社

作者:Jawahar Puvvala

出品人:

页数:498

译者:庄东

出版时间:2004-8

价格:60.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560931449

丛书系列:

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《量子信息与计算导论》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且易于理解的量子信息与计算领域入门指南。我们摒弃了传统教材中过于侧重纯理论推导的刻板印象，力求在严谨的数学基础与直观的物理图像之间架起一座坚实的桥梁。全书内容涵盖了从量子力学的基本原理出发，逐步过渡到量子信息论、量子计算模型、核心量子算法，以及量子信息技术的前沿应用。 第一部分：量子力学基础与信息载体 (Fundamentals of Quantum Mechanics and Information Carriers) 本部分是理解后续所有内容的技术基石。我们首先回顾了经典物理学中信息描述的局限性，并引入了量子力学的基本公设。重点将放在量子态的描述上，详细阐述了狄拉克符号（Bra-Ket Notation）的强大表述能力。 量子态与希尔伯特空间： 深入探讨了有限维希尔伯特空间的概念，并详细分析了单量子比特（Qubit）的状态空间，使用几何直观的布洛赫球（Bloch Sphere）来可视化单个量子比特的状态。 测量理论： 阐述了量子力学中测量的核心概念——投影测量（Projection Measurement）及其对量子态的影响（波函数坍缩）。我们不仅讲解了测量操作的数学形式，更侧重于讨论测量在提取经典信息和破坏量子相干性方面的物理意义。 多体系统与纠缠： 这是量子信息区别于经典信息的核心特征之一。本章详细剖析了两个或多个量子比特系统的张量积结构。纠缠（Entanglement）作为一种非定域性的关联被深入探讨，通过贝尔态（Bell States）作为基础案例，解释了“量子隐形传态”等概念背后的物理基础。 第二部分：量子信息论与基本操作 (Quantum Information Theory and Primitive Operations) 在建立了量子态和纠缠的概念之后，本书转向如何对这些量子资源进行操作和度量。 量子逻辑门： 我们系统地介绍了构成通用量子计算的基础——一比特和多比特量子逻辑门。泡利门（Pauli Gates）、Hadamard 门、相位门以及最重要的受控非门（CNOT Gate）被详细分析。我们通过矩阵乘法和布洛赫球上的旋转来直观展示这些门的作用。特别强调了 CNOT 门在构建纠缠和实现两比特逻辑操作中的关键地位。 量子电路模型： 学习如何将一系列量子门组合成完整的量子线路（Quantum Circuit），这是实现算法的标准框架。我们还将介绍诸如Toffoli门等通用计算的必要门集。 量子信息的度量： 经典信息论中的香农熵无法完全描述量子信息的复杂性。本章引进了冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）作为量化纯态和混合态不确定性的工具，并着重讨论了量子保真度（Fidelity）和纠缠熵（Entanglement Entropy）在评估量子态相似性和纠缠程度上的应用。 第三部分：量子计算的核心算法 (Core Quantum Computing Algorithms) 本部分是全书的重点，读者将在此学习如何利用量子并行性和干涉效应来设计超越经典计算机的算法。 量子并行性与叠加态： 解释了量子算法的“加速”潜力源于对输入空间进行并行计算的能力。通过简单的Deutsch-Jozsa 算法的实例，直观展示了量子干涉如何将“错误”的路径抵消，从而只保留“正确”的答案。 Shor 算法的原理： 这是量子计算领域最著名的算法之一。我们不会陷入过于复杂的数论细节，而是侧重于解释其核心思想：如何利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）来高效地解决周期查找问题，进而实现大数分解。 Grover 搜索算法： 针对无结构数据库搜索问题，Grover 算法提供了二次加速。本章将详细解析其关键步骤——振幅放大（Amplitude Amplification）技术，即如何通过反射操作周期性地增强目标解的概率振幅。 量子模拟： 讨论了如何利用量子计算机来模拟复杂的量子多体系统，这被认为是近期内最有可能实现“量子优越性”（Quantum Supremacy）的应用领域之一。 第四部分：当前技术与未来展望 (Current Technology and Future Prospects) 最后一部分将目光投向量子硬件的实现和新兴领域。 量子硬件平台： 对当前主流的物理实现方案进行了概述和比较，包括超导电路（Transmon Qubits）、囚禁离子（Trapped Ions）、光量子（Photonic Qubits）以及拓扑量子计算的潜力。重点分析了每种架构在相干时间、门保真度和可扩展性方面的优势与挑战。 量子纠错： 鉴于物理系统的噪声问题，本章介绍了量子纠错的基本思想。解释了如何通过编码冗余信息来保护量子态免受退相干影响，介绍了如表面码（Surface Codes）等重要的编码方案。 后量子密码学（Post-Quantum Cryptography）： 讨论了Shor算法对现有公钥加密体系（如RSA）构成的威胁，并简要介绍了基于格（Lattice-based）或其他数学难题的抗量子攻击的经典密码学方案。 本书特点： 1. 强调直觉与物理图像： 在引入抽象的数学工具时，始终配以清晰的物理模型和几何解释，帮助读者建立对量子现象的深刻理解。 2. 侧重计算与应用： 大量使用案例和具体算法的步骤讲解，使读者能够从“如何做”的角度掌握知识。 3. 难度适中： 本书的数学要求主要限于线性代数基础，适合高年级本科生、研究生以及希望跨界进入量子计算领域的工程师和研究人员。 通过系统学习本书内容，读者将具备扎实的理论基础和实际操作能力，能够跟进和参与到快速发展的量子信息科学研究前沿。

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作为一名在.NET生态中长期耕耘的开发者，我一直在寻找一本能够深入剖析.NET平台底层机制的书籍。《.NET程序设计》这本书，无疑满足了我的这一期待。它没有充斥着大量的“快速入门”教程，而是专注于.NET运行时的核心概念和高级特性。我特别关注书中关于GC（垃圾回收）的章节，作者并没有简单地介绍GC的算法，而是深入探讨了GC的执行时机、内存堆（Heap）的结构，以及如何通过弱引用（Weak References）等机制来管理对象的生命周期。这对于我正在进行的一个内存占用极高的应用程序的优化工作，提供了宝贵的思路。此外，书中关于.NET中的反射（Reflection）的讲解也让我受益匪浅。作者不仅介绍了反射的基本用法，还深入分析了反射的性能瓶颈，以及如何在必要时通过Emit（动态生成IL代码）等方式来绕过反射的性能限制。这对于我们编写高性能的框架类库或者元编程工具非常有帮助。书中还对.NET的依赖注入（Dependency Injection）模式进行了深入的探讨，解释了其背后的设计原则，以及如何在不同的场景下实现高效的依赖注入。理解这些底层原理，能够帮助我们设计出更加灵活、可测试的系统架构。这本书的价值在于，它能够帮助开发者建立起对.NET技术栈的深刻理解，从而写出更健壮、更高效的代码。

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《.NET程序设计》这本书，以其深入浅出的方式，为我揭示了.NET技术栈中许多曾经令我困惑的细节。它并非一本简单的“如何做”的技术手册，而更像是一本“为什么”的原理讲解。我特别赞赏书中关于.NET中的异步编程（Asynchronous Programming）的讲解。作者不仅仅是介绍了async/await关键字的使用，而是深入剖析了Task Parallel Library (TPL) 的底层实现，包括其线程池的管理、 Continuation 的执行机制，以及如何正确地处理异步操作中的异常。理解了这些，我们就能写出更加健壮和可控的异步代码，避免常见的死锁和资源泄露问题。书中还对.NET中的可空引用类型（Nullable Reference Types）进行了详细的介绍，解释了其背后的设计理念，以及如何在代码中正确地使用它们来避免NullReferenceException。这对于我们构建更加健壮的应用程序非常有帮助。此外，我对书中关于.NET的依赖注入（Dependency Injection）模式进行了深入的探讨，解释了其背后的设计原则，以及如何在不同的场景下实现高效的依赖注入。理解这些底层原理，能够帮助我们设计出更加灵活、可测试的系统架构。这本书的价值在于，它能够帮助开发者建立起对.NET技术栈的深刻理解，从而写出更健壮、更高效的代码。

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读完《.NET程序设计》的几章，我最大的感受就是它彻底颠覆了我之前对某些.NET特性的理解。以往，我总是习惯于直接调用各种API，很少去深究背后的原理。而这本书，则像一个抽丝剥茧的智者，将.NET框架的内部运作机制一一呈现在我面前。例如，在讲解泛型（Generics）时，作者并没有止步于解释泛型的好处，而是深入到了泛型擦除（Type Erasure）的概念，以及.NET运行时是如何处理泛型类型的。这一点非常关键，因为在某些性能敏感的场景下，理解泛型类型在编译时和运行时所产生的差异，能够帮助我们写出更高效的代码。我特别喜欢书中关于值类型（Value Types）和引用类型（Reference Types）的对比分析，不仅仅是内存分配上的区别，还包括它们在装箱（Boxing）和拆箱（Unboxing）过程中所产生的性能开销。作者还巧妙地结合了实际代码示例，展示了如何通过避免不必要的装箱来提升程序性能，这对于优化大量数据处理的应用程序来说，是不可多得的宝贵经验。另外，在异步编程（Asynchronous Programming）方面，这本书也给了我新的启发。它不仅仅是介绍async/await关键字的使用，而是深入探讨了Task Parallel Library (TPL) 的底层实现，包括其线程池的管理、 Continuation 的执行机制，以及如何正确地处理异步操作中的异常。理解了这些，我们就能写出更加健壮和可控的异步代码，避免常见的死锁和资源泄露问题。这本书的价值在于，它鼓励开发者不仅仅停留在“会用”的层面，而是引导我们去“理解”和“掌握”.NET的精髓。

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这本书《.NET程序设计》给我带来的最大惊喜，在于它对于.NET平台各个组件之间相互关系的深刻洞察。很多时候，我们只是孤立地使用某个API，却不清楚它在整个运行时环境中的定位和作用。这本书则将这些碎片化的知识点串联起来，形成了一个完整的知识体系。我特别欣赏书中对.NET组件化和模块化设计的探讨，从程序集（Assemblies）加载机制、版本冲突的解决，到程序集加载上下文（Assembly Load Context）的运用，都进行了详尽的阐述。这对于大型项目或者需要动态加载和卸载插件的应用程序来说，是必不可少的技术知识。作者还花了不少篇幅讲解了.NET的配置管理，不仅仅是简单的app.config/web.config，还包括了新的Configuration API，以及如何实现自定义配置提供程序。这对于我们这些需要管理复杂应用配置的开发者来说，能够提供很多实用的解决方案。另外，我在书中还看到了关于.NET框架的安全性的讨论，从代码访问安全性（Code Access Security - CAS）的演变，到现代.NET Core中的身份验证和授权机制，都进行了梳理。虽然CAS在.NET Framework中已经逐渐被弃用，但理解其历史和设计理念，对于理解现代安全模型的发展也有一定的帮助。这本书就像一本.NET平台的百科全书，让我对这个熟悉而又陌生的生态有了更深的认识。

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当我开始阅读《.NET程序设计》这本书时，我并没有抱太高的期望，以为它会是一本泛泛而谈的技术书籍。然而，随着阅读的深入，我逐渐被它严谨的逻辑和深刻的见解所吸引。书中的内容，涵盖了.NET开发中许多我曾经感到困惑的细节，并一一给出了清晰的解答。例如，在讨论反射（Reflection）时，作者不仅仅是介绍了如何使用反射来访问类型信息和成员，而是深入剖析了反射的性能开销，以及在何种场景下应该避免使用它。书中还提供了一些替代反射的性能优化方案，这对于我们这些追求极致性能的开发者来说，是极其宝贵的。此外，我对书中关于.NET中的线程同步机制的讲解尤为看重。作者详细介绍了lock关键字的底层实现，以及Monitor类、SemaphoreSlim、Mutex等同步原语的工作原理和适用场景。通过丰富的示例，我能够更直观地理解它们之间的区别和联系，从而在多线程编程中写出更加安全、高效的代码，避免常见的死锁和资源竞争问题。书中还对Task Continuation的执行上下文（SynchronizationContext）进行了深入的分析，这对于理解UI线程更新和跨线程通信至关重要。总而言之，这本书不是一本简单的API手册，而是一本能够帮助我们建立起.NET技术栈深层理解的书籍。

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作为一名在企业级应用开发领域摸爬滚打多年的老兵，我深知一个稳定、高效、可维护的系统架构是多么重要。《.NET程序设计》这本书，恰恰满足了我对这类深度技术书籍的期待。它没有浮夸的宣传，也没有过多的教程式内容，而是直击.NET平台的核心，以一种严谨的学术态度，探讨了许多开发者在日常工作中常常忽略，但却至关重要的底层机制。我印象特别深刻的是关于委托（Delegates）和事件（Events）的章节。作者不仅清晰地解释了委托的类型安全特性和如何实现多播委托，还深入分析了事件背后的观察者模式（Observer Pattern）的实现方式，以及在多线程环境下如何安全地发布和订阅事件，避免竞态条件。这对于构建松耦合、高内聚的系统架构，特别是需要实现复杂回调和通知机制的场景，提供了坚实的基础。此外，书中关于LINQ（Language Integrated Query）的讨论也让我耳目一新。它不仅仅是介绍了LINQ的语法糖，而是深入剖析了LINQ查询的延迟执行（Deferred Execution）原理，以及各种LINQ提供程序（Query Providers）的实现方式，比如LINQ to Objects、LINQ to SQL和LINQ to XML。理解这些，可以帮助我们更好地设计和优化数据查询，避免不必要的内存占用和性能损耗。特别是作者在书中提到的一些关于LINQ性能调优的技巧，例如如何通过选择合适的LINQ操作符来提高效率，对我来说是极大的帮助。这本书的每一页都充满了干货，能够帮助我提升技术深度，更好地应对复杂的技术挑战。

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作为一名长期在.NET生态中摸爬滚打的开发者，我一直都在寻找一本能够真正触及.NET深层原理，同时又能兼顾现代开发实践的书籍。最近拿到手这本《.NET程序设计》，虽然我还没来得及深入研读完，但仅仅是翻阅和初步的浏览，就让我感受到了它与众不同之处。它没有那种陈词滥调的“Hello World”开篇，也没有照搬官方文档的API列表，而是从一个更加宏观的角度切入，探讨了.NET运行时（CLR）的设计理念，以及托管代码是如何在.NET环境中执行的。我尤其对其中关于内存管理和垃圾回收（GC）的章节产生了浓厚的兴趣，作者并非简单地介绍GC的算法，而是深入剖析了GC的生命周期、代际回收的原理，以及如何通过一些参数的调整来优化GC的性能，这对于我们处理高性能、高并发的应用程序至关重要。书中的一些图示和概念模型，比我以往阅读的任何资料都更清晰地阐述了GC在不同内存区域中的工作机制。此外，我还在一些章节中看到了关于.NET平台互操作性的讨论，包括如何有效地调用非托管代码，以及P/Invoke和COM Interop的底层细节。这对于我正在进行的一个遗留系统改造项目非常有价值，能够帮助我理解如何在.NET框架下更好地与C++等原生代码进行交互，避免一些潜在的性能陷阱和内存泄漏问题。尽管我还没有完全掌握书中的所有内容，但其深度和广度已经让我受益匪浅，这无疑是一本值得细细品味的书籍，能够帮助开发者建立起对.NET技术栈更扎实、更全面的认知。

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当我拿到《.NET程序设计》这本书时，我本以为它会是一本关于.NET各种框架和库的介绍。但事实证明，我的想法太过狭隘。这本书更像是一本.NET平台的“内幕揭秘”，它深入到了.NET运行时的底层运作机制，以及这些机制是如何影响我们编写代码的。我尤其对书中关于.NET的内存模型（Memory Model）的章节产生了浓厚的兴趣。作者详细解释了共享内存、原子操作、内存屏障等概念，以及它们在多线程编程中的重要性。这对于我们理解和避免一些难以捉摸的并发问题至关重要。书中还对.NET中的Contract Programming（契约式编程）进行了探讨，包括前置条件（Preconditions）、后置条件（Postconditions）和不变式（Invariants）的定义和使用，这有助于我们编写出更加健壮和可靠的代码。另外，我还在书中看到了关于.NET的性能分析工具的介绍，包括PerfView、Visual Studio Profiler等，以及如何利用这些工具来定位和解决性能瓶颈。这对于我们这些需要不断优化应用程序性能的开发者来说，是极其宝贵的资源。这本书的深度和广度，让我对.NET平台有了全新的认识，并激发了我进一步探索的兴趣。

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《.NET程序设计》这本书，以其独特的视角和深入的探讨，成功地引起了我作为一名资深.NET开发者的浓厚兴趣。它并非简单地罗列.NET的特性，而是从更根本的层面，去解析这些特性背后的设计哲学和实现原理。我尤其被书中关于.NET中异常处理（Exception Handling）的章节所吸引。作者并没有仅仅停留在try-catch-finally的语法层面，而是深入分析了异常对象的创建、传递和捕获的整个生命周期，以及在性能敏感的场景下，如何最小化异常处理带来的开销。书中还探讨了断言（Assertions）的使用，以及如何在开发和生产环境中灵活地配置异常处理策略，这对于构建健壮、可维护的应用程序非常有价值。另外，书中对.NET的序列化（Serialization）机制进行了详细的阐述，包括BinaryFormatter、SoapFormatter、XmlSerializer和DataContractSerializer等不同序列化方式的优缺点，以及在性能和兼容性方面的考量。作者还提供了如何在跨平台和分布式系统中选择合适的序列化方案的建议，这对于我们处理微服务和数据交换的场景非常有指导意义。这本书的深度和广度，绝对是同类书籍中少见的，它能够帮助我们从更高层次上理解.NET平台，并写出更优秀的代码。

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《.NET程序设计》这本书，给我带来的最大感受是它能够帮助我将.NET技术栈中的各个孤立的知识点串联起来，形成一个完整的知识体系。它不仅仅是在介绍API，而是在解析API背后的设计理念和实现原理。我特别欣赏书中关于.NET中的集合（Collections）的深入讨论，作者并没有止步于List<T>和Dictionary<TKey, TValue>的简单介绍，而是深入分析了各种集合类型的内部实现，以及它们在不同场景下的性能表现。例如，书中对LinkedList<T>和Queue<T>的底层数据结构和操作效率的对比分析，能够帮助我更好地选择适合的集合类型。此外，我对书中关于.NET中的线程池（ThreadPool）的讲解印象深刻。作者详细解释了线程池的创建、管理和任务调度机制，以及如何通过调整线程池参数来优化应用程序的并发性能。这对于我们处理高并发的Web应用程序和后台服务来说，至关重要。书中还对.NET中的Timer类进行了详细的介绍，包括System.Threading.Timer、System.Timers.Timer和System.Windows.Forms.Timer的区别，以及在不同场景下如何选择和使用它们。理解这些细节，能够帮助我们避免一些常见的定时任务执行问题。这本书的价值在于，它能够帮助开发者建立起对.NET技术栈的深刻理解，从而写出更健壮、更高效的代码。

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