计算机信息技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:丁爱萍 王卫东 卓明德

出品人:

页数:263

译者:

出版时间:2004-9

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787508423364

丛书系列:

图书标签:

• 计算机基础
• 信息技术
• 计算机科学
• 信息技术基础
• 入门
• 教材
• 高等教育
• 计算机应用
• 数字技术
• 基础知识

好的，这是一份关于《计算机信息技术基础》以外其他主题图书的详细简介，力求内容充实且自然流畅： --- 《量子计算的未来：从理论基石到应用前沿》 图书简介 本书旨在为具备一定科学素养的读者，提供一个全面而深入的视角，探索二十一世纪最具颠覆性的技术领域之一——量子计算。我们不会涉及传统的、基于比特的经典计算原理，而是将焦点完全置于量子力学的奇特特性如何被巧妙地转化为下一代计算范式。 第一部分：量子力学的基石与概念重塑 (The Quantum Foundation) 本部分是理解量子计算的理论前提，它将读者从日常经验的宏观世界，引向微观粒子的奇异行为。 1. 经典与量子的分野： 我们首先区分经典信息（0或1）与量子信息（量子比特或Qubit）的根本差异。重点阐述为什么一个简单的开关模型无法描述量子现象。 2. 叠加态的魔力 (Superposition)： 深入探讨量子比特如何同时处于 $|0 angle$ 和 $|1 angle$ 的线性组合之中。我们将使用严谨的数学表述（狄拉克符号）来解释这种状态的意义，并讨论如何通过测量来破坏这种叠加，使其“坍缩”为一个确定的经典值。此部分完全避免讨论经典计算机的逻辑门操作，专注于概率幅和波函数。 3. 量子纠缠的非定域性 (Entanglement)： 阐释爱因斯坦所称的“鬼魅般的超距作用”。我们详细分析两个或多个量子比特之间存在的强关联性，这种关联如何超越了经典通信的限制，并作为量子算法加速的内在资源。书中会用具体的物理实验（如贝尔不等式检验）来佐证其真实性，而非仅停留在理论层面。 4. 量子门的代数结构： 介绍构建量子电路的基本操作，如Hadamard门（用于创造叠加）、相位门（实现旋转）以及受控非门（CNOT，实现纠缠）。我们将分析这些基本操作在酉矩阵空间中的表示，并强调量子计算是可逆计算的特性，这与经典计算中信息丢失的操作（如AND门）形成鲜明对比。 第二部分：量子算法的突破性思维 (Algorithmic Revolution) 本部分将聚焦于那些能展现量子计算远超经典机器潜力的核心算法，它们是量子计算价值的直接体现。 5. 秀尔算法：颠覆公钥加密 (Shor's Algorithm)： 详细解析秀尔算法如何利用量子傅里叶变换（QFT）来高效地解决大数因子分解问题。我们将重点分析QFT在周期查找中的核心作用，并阐述这对当前广泛使用的RSA加密体系构成的致命威胁。本章不涉及任何关于现代加密哈希或对称加密的介绍。 6. 格罗弗搜索：加速无序数据库查询 (Grover's Algorithm)： 介绍格罗弗算法如何利用振幅放大技术，将无序数据库的搜索时间复杂度从$O(N)$降至$O(sqrt{N})$。我们将通过几何直观来理解“扩散子”（Oracle）和“反射算符”如何协同工作，使得目标解的概率幅不断增强。 7. 量子模拟：重现自然规律 (Quantum Simulation)： 探讨量子计算机作为模拟器的潜力，用于精确模拟复杂的分子动力学、新材料的电子结构以及高能物理现象。我们将介绍变分量子本征求解器（VQE）等混合量子-经典方法，重点讨论如何利用量子退火和模拟来实现比经典计算机更精准的化学反应路径预测。 第三部分：硬件的挑战与实现路径 (Hardware Realization) 本部分将考察当前支撑量子计算的各种物理平台，分析它们各自的优势、面临的工程难题以及向通用量子计算机迈进的障碍。 8. 超导电路量子计算 (Superconducting Circuits)： 深入研究基于约瑟夫森结的量子比特（如Transmons）。我们将讨论低温环境（毫开尔文）的极端要求，以及如何通过微波脉冲控制量子态。此部分将侧重于相干时间限制和串扰问题。 9. 离子阱技术 (Trapped Ions)： 介绍如何利用电磁场将单个离子悬浮于真空中，并用激光精确控制其内部能级作为量子比特。讨论其高保真度的单比特和双比特门操作能力，以及扩展到大规模阵列时面临的离子传输和操控难题。 10. 其他新兴平台： 简要概述拓扑量子比特（微软重点发展方向，强调对错误的固有抵抗力）和光量子计算（基于光子的量子信息处理），对比其在扩展性和鲁棒性上的不同权衡。 第四部分：后量子时代的展望 (The Road Ahead) 本部分展望量子计算技术成熟后，对信息安全、金融建模和人工智能领域产生的深远影响。 11. 抗量子密码学 (Post-Quantum Cryptography)： 在量子计算机可能破解现有加密体系的背景下，介绍基于格理论（Lattice-based）、编码理论（Code-based）和多元二次方程（MQ）的新型密码学方案，这些方案旨在抵御来自量子算法的攻击。 12. 噪音中介量子计算 (NISQ Era)： 讨论我们目前所处的“含噪声中等规模量子”（NISQ）时代，重点分析量子误差修正的巨大理论门槛。分析如何在当前有限的、易出错的量子设备上，通过优化算法和深度学习辅助来挤出实用价值。 本书的写作风格注重概念的精确性与逻辑的连贯性，旨在提供一个独立于经典计算范式，专注于量子物理原理如何驱动信息处理的深度学习体验。 ---

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