Soliton Management in Periodic Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Malomed, Boris A.

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2005-12

价格:$ 190.97

装帧:HRD

isbn号码:9780387256351

丛书系列:

图书标签:

Soliton
Periodic Systems
Nonlinear Dynamics
Mathematical Physics
Condensed Matter Physics
Optical Solitons
Integrable Systems
Wave Propagation
Nonlinear Optics
Applied Mathematics

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具体描述

During the past ten years, there has been intensive development in theoretical and experimental research of solitons in periodic media. This book provides a unique and informative account of the state-of-the-art in the field. The volume opens with a review of the existence of robust solitary pulses in systems built as a periodic concatenation of very different elements. Among the most famous examples of this type of systems are the dispersion management in fiber-optic telecommunication links, and (more recently) photonic crystals. A number of other systems belonging to the same broad class of spatially periodic strongly inhomogeneous media (such as the split-step and tandem models) have recently been identified in nonlinear optics, and transmission of solitary pulses in them was investigated in detail. Similar soliton dynamics occurs in temporal-domain counterparts of such systems, where they are subject to strong time-periodic modulation (for instance, the Feshbach-resonance management in Bose-Einstein condensates). Basis results obtained for all these systems are reviewed in the book. This timely work will serve as a useful resource for the soliton community.

好的，这是一份关于其他主题的图书简介，长度约为1500字，旨在详尽地描述其内容，且完全不涉及“Soliton Management in Periodic Systems”一书的任何信息。 --- 图书名称：《量子计算与信息理论前沿：纠错、算法与硬件实现》图书简介在信息时代的浪潮中，传统计算的物理极限正日益显现。随着摩尔定律的放缓，下一代计算范式的探索已成为科学和工程领域的核心议题。本书《量子计算与信息理论前沿：纠错、算法与硬件实现》正是聚焦于这一变革性领域，全面而深入地剖析了量子计算从理论基石到实际构建的全景图。本书旨在为高等院校的物理学、计算机科学、电子工程及数学专业的师生、科研人员以及对前沿技术抱有浓厚兴趣的专业人士，提供一份兼具深度与广度的参考指南。本书共分为五大部分，二十个章节，结构严谨，逻辑清晰，旨在构建一个从基础理论到尖端应用的完整知识体系。第一部分：量子信息与计算基础本部分奠定了全书的理论框架。开篇深入探讨了量子力学的基本原理，重点阐述了量子态、量子比特（Qubit）的概念及其在复数希尔伯特空间中的数学表示。我们详尽地分析了量子叠加态和量子纠缠这两个核心现象，并使用狄拉克符号系统进行了严格的数学推导。随后，本书详述了量子门操作。我们不仅涵盖了标准的泡利矩阵、Hadamard门、相位门等单比特门，更重点分析了多比特的受控非门（CNOT）、SWAP门以及通用量子门集的构建。通过大量的算例，读者可以掌握如何利用这些基本操作构建复杂的量子线路。信息论的视角在量子计算中占据核心地位。本部分引入了量子信息论的概念，包括冯·诺依依曼熵、量子信道容量以及量子度量（如保真度、纠缠熵）。这为后续讨论量子纠错和容错计算奠定了必要的理论基础。第二部分：量子算法与复杂性算法是量子计算的灵魂。本部分系统地梳理了已提出的、具有潜在加速优势的量子算法。我们首先详细解析了Shor算法——该算法对公钥密码体系的颠覆性影响，并以清晰的步骤展示了其在量子傅里叶变换（QFT）上的依赖性。接着，我们深入探讨了Grover搜索算法，分析了其平方加速的来源，并探讨了其在数据库搜索和优化问题中的应用潜力。超越了这两大经典算法，本书还覆盖了变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）等混合量子-经典算法。这部分内容着重于这些算法如何应对当前NISQ（有噪声中等规模量子）设备的局限性，通过迭代优化来求解化学模拟和组合优化问题。在理论复杂性方面，我们对比了经典复杂性类（P, NP）与量子复杂性类（BQP），探讨了量子计算的极限能力以及它在解决特定难题上的本质优势。第三部分：量子纠错与容错计算量子态的脆弱性是实现大规模量子计算面临的最大挑战。本部分专注于如何对抗退相干和环境噪声。我们首先介绍了经典纠错码的基本思想，并将其扩展到量子领域。重点分析了Stabilizer理论，这是理解许多量子纠错码（如Shor码、Steane码）的数学工具。随后，本书深入剖析了表面码（Surface Code）的设计原理、拓扑性质以及其在实现容错量子计算（FTQC）中的核心地位。我们详细讨论了阈值定理、逻辑量子比特的编码方式以及逻辑门的实现，为构建容错系统指明了方向。此外，本书还讨论了不同的噪声模型（如集体噪声、独立噪声），以及如何利用量子过程层析（Quantum Process Tomography）来精确表征和校准量子器件的性能。第四部分：量子硬件架构与实现技术从理论到实践，硬件是实现量子计算的物质基础。本部分对当前主流的、具有潜力的物理实现平台进行了全面的技术评述和比较。我们详细探讨了超导电路量子比特（Transmon Qubit）的物理原理、微波控制技术以及其在扩展性方面面临的挑战。对于离子阱量子计算，本书剖析了激光冷却、囚禁机制、以及高精度单比特和双比特门操作的实现。此外，本书还对半导体量子点、拓扑量子比特（特别是Majorana费米子）、中性原子阵列以及光学量子计算等新兴平台进行了深入介绍，分析了它们的优势、局限性以及在可扩展性上的最新进展。重点在于描述如何将这些物理系统映射到逻辑量子比特，并实现高保真度的量子操作。第五部分：量子计算的应用前景与未来展望最后一部分将视角投向未来。我们探讨了量子计算在材料科学、药物发现中的量子化学模拟，以及在金融建模（如期权定价的量子算法）中的应用潜力。更重要的是，本书强调了量子技术的交叉性。我们分析了量子传感和量子计量学如何利用量子纠缠和叠加态来实现超越经典极限的精度。最后，我们对量子技术生态系统的发展进行了展望，包括软件栈、编程语言（如Qiskit, Cirq）的演进，以及量子计算在未来十年内可能达成的里程碑。总结《量子计算与信息理论前沿：纠错、算法与硬件实现》是一本深度与广度并重的综合性著作。它不仅是学习量子计算理论的优秀教材，也是指导科研人员探索前沿技术和工程实现的宝贵资源。通过系统化的学习，读者将能够全面掌握量子计算领域的核心概念、关键挑战以及最先进的解决方案。