量子计算与信息概论/INTRODUCTION TO QUANTUM COMPUTATION AND INFORMATION pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Lo, Hoi-Kwong; Spiller, Tim; Popescu, Sandu

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:1998-12

价格:482.00元

装帧:

isbn号码:9789810233990

丛书系列:

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《量子计算与信息概论》 这是一本深入探讨量子计算和信息科学前沿领域的学术专著。本书在不包含特定书籍内容的前提下，旨在为读者构建一个坚实而全面的理论框架，使其能够理解量子计算的原理、发展现状以及未来的无限可能。 核心理论基石： 本书将从量子力学的基本原理出发，详细阐述量子比特（qubit）的概念，解释其与经典比特的根本区别，例如叠加态（superposition）和纠缠态（entanglement）的奇妙特性。我们将深入分析这些量子现象如何为计算带来革命性的潜力，并探讨实现这些潜力的物理载体，如超导量子比特、离子阱、拓扑量子比特等。 量子算法的强大力量： 本书将系统性地介绍一系列标志性的量子算法。我们将详细解析Shor算法在因子分解问题上的指数级加速能力，这对于破解当前广泛使用的公钥密码体系具有颠覆性的意义。同时，我们将深入研究Grover算法在搜索问题上的平方根加速原理，并探讨其在数据库检索、优化问题等方面的应用前景。此外，本书还将涉及HHL算法在求解线性方程组方面的优势，以及QAOA、VQE等变分量子算法在近期计算和优化问题上的潜力。我们会从数学原理和计算流程上进行详细讲解，帮助读者理解这些算法的精妙之处。 量子信息科学的广阔天地： 量子计算不仅限于计算本身，它与量子信息科学紧密相连。本书将探讨量子通信的核心概念，如量子密钥分发（QKD）如何利用量子力学原理实现信息传输的安全性，以及量子隐形传态（quantum teleportation）如何在不传输物质本身的情况下实现量子态的传递。我们将深入剖析量子纠缠在信息处理中的独特作用，以及如何利用量子纠缠来增强信息处理的能力。 量子硬件的发展与挑战： 理解量子计算的实际应用离不开对其硬件实现的深入了解。本书将对当前主流的量子计算硬件平台进行概述，包括超导量子比特、离子阱、中性原子、光量子、拓扑量子比特等。我们将讨论这些平台的优势、劣势以及它们在实现大规模、容错量子计算方面所面临的挑战，例如量子比特的退相干、错误率、连接性以及可扩展性问题。 量子计算的实际应用与未来展望： 本书将展望量子计算在各个领域的潜在应用。在材料科学领域，量子计算有望模拟分子和材料的行为，加速新材料的发现和设计。在药物研发领域，它能够模拟蛋白质折叠和分子相互作用，加速新药的发现过程。在金融领域，量子计算可以优化投资组合、进行风险分析和欺诈检测。此外，在人工智能、优化问题、密码学等领域，量子计算都将带来前所未有的机遇。本书还将探讨当前量子计算领域面临的实际挑战，包括算法的开发、软件工具的完善、人才的培养以及未来量子霸权（quantum supremacy）和量子纠错（quantum error correction）的发展趋势。 本书的独特价值： 本书力求在严谨的学术性和清晰的讲解之间取得平衡，为读者提供一个理解量子计算和信息科学的有力工具。它将不仅仅是一本理论的堆砌，更会通过对核心概念的深入剖析、对经典算法的详细解析以及对未来应用的广泛探讨，激发读者对这个前沿领域的兴趣和探索欲望。无论您是想深入了解量子计算的科研人员，还是对这一颠覆性技术充满好奇的爱好者，本书都将为您提供一个扎实且富有启发性的学习路径。

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这本书的封面设计得非常吸引人，那种深邃的蓝色调配上一些流动的光晕，立刻让人联想到宇宙的奥秘和前沿科技的魅力。我拿起它的时候，首先感受到的是它厚重的质感，这通常意味着内容详实，不是那种浮于表面的科普读物。内页的纸张质量也很好，排版清晰，图表制作精良，阅读起来非常舒适，即使是面对那些复杂的公式和示意图，眼睛也不会感到疲劳。编辑上的用心程度让人印象深刻，看得出在装帧和印刷上是下了大功夫的，这对于一本需要反复查阅和钻研的专业书籍来说，无疑是一个巨大的加分项。它不仅仅是一本书，更像是一件值得收藏的艺术品，摆在书架上都透着一股学术的庄重感。

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与其他教材相比，这本书在对不同理论流派的介绍和比较上显得尤为公允和全面。它没有盲目推崇某一种特定的计算模型，而是细致地梳理了每种方法的优势、局限性以及适用的场景。在处理那些存在争议或尚未完全解决的问题时，作者保持了一种令人信赖的客观性，既不夸大现有成果，也不过分渲染困难。这种平衡的视角对于建立一个成熟、全面的知识体系至关重要。我感觉作者对这个领域的发展脉络有着极其深刻的理解，他不仅仅是在介绍“是什么”，更是在教导我们“如何去思考”这些前沿技术。这种宏观的、辩证的分析能力，才是这本书最核心的价值所在，它培养的不是知识的接受者，而是独立的思考者。

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这本书的叙事节奏掌握得相当到位，它不像一些教科书那样上来就堆砌定义和公式，而是通过一系列精心构建的案例和历史背景，循序渐进地引导读者进入量子世界的宏大图景。作者在介绍基本概念时，总能找到恰到好处的比喻，将那些抽象到近乎哲学的量子现象，用一种可感知的、生活化的方式描摹出来。我特别喜欢它对量子力学基础的铺垫，它没有跳过那些看似枯燥的数学推导，但同时又巧妙地将物理直觉融入其中，使得每一次公式的出现都不是突兀的，而是水到渠成的结果。这种“先搭框架，再填细节”的处理方式，极大地降低了初学者的心理门槛，让人感觉“原来量子计算也没那么遥不可及”。

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这本书的行文风格非常具有说服力，它不像某些学术著作那样冰冷晦涩，反而带有一种对科学探索的热情。作者在论述观点时，常常会穿插一些对领域发展前景的深刻洞察，这些远见卓识让人在阅读中不断被激励。例如，在讨论量子模拟和优化问题时，作者的笔触充满了对未来可能性的憧憬，但这种憧憬又是建立在扎实的数学基础和逻辑推理之上的，显得既浪漫又可靠。读完某个章节，我常常会停下来，盯着书页思考很久，那种被智慧之光照亮的感觉，是其他同类书籍很少能给予的。这已经超越了学习资料的范畴，更像是一场思想上的深度对话。

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我是一名软件工程师，转行学习量子信息领域已经有一段时间了，市面上很多资料要么过于侧重理论物理，要么过于浅薄停留在概念层面，真正能连接到计算实践的很少。这本书在这方面做得非常出色。它在深入探讨量子算法时，对于每一步逻辑的分解都极其严谨，并且清晰地指出了这些算法背后的计算复杂度和优势所在。更关键的是，它似乎没有回避实现层面的挑战，对于量子纠错和硬件约束的讨论，虽然篇幅不长，但切中要害，让我对当前技术瓶颈有了更务实的认识。对于希望将量子理论转化为实际应用的人来说，这本书提供的视角是极为宝贵的，它搭建了一座连接纯理论和工程实践的坚实桥梁。

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