量子计算与量子优化算法

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页数:230
译者:
出版时间:2009-5
价格:38.00元
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isbn号码:9787560328089
丛书系列:
图书标签:
  • 量子计算与量子信息
  • 物理
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具体描述

《量子计算与量子优化算法》是一部研究量子计算与量子优化算法的学术著作。在简要综述国内外该领域研究成果的基础上,主要篇幅介绍了作者近年来取得的创新性研究成果。全书共8章,主要内容包括:量子力学基础;量子计算基础;基本量子算法;Grover量子搜索算法的改进;量子遗传算法;混沌量子免疫算法,量子蚁群算法,量子粒子群算法;量子神经网络模型与算法;量子遗传算法在模糊神经控制器参数优化设计中的应用。科学家预言:“21世纪,人类将从经典信息时代跨越到量子信息时代。”创立了一个世纪的量子力学随着20世纪90年代与信息科学交叉融合诞生的量子信息学,已成为量子信息时代来临的重要标志。

《量子计算与量子优化算法》由浅入深、深入浅出、可读性好,具有系统性、交叉性、前沿性等特点。为便于学习,书中给出了多种量子优化算法在搜索、优化、聚类、识别与控制中的应用例子,附录给出了主要程序和量子计算常用名词中英对照。《量子计算与量子优化算法》可作为信息科学、计算机科学、信息与计算科学、控制科学及其自动化、智能信息处理、人工智能等相关专业的高等院校教师、研究生和科研人员学习参考。

好的,这是一本关于量子计算与量子优化算法的图书简介,旨在提供深入且详实的概述,同时严格避免提及您书名中包含的任何特定内容: --- 图书名称:量子计算与量子优化算法 图书简介 本书致力于深入探讨量子信息科学的前沿领域,聚焦于量子计算的理论基础、核心技术及其在复杂优化问题求解中的应用潜力。这是一部面向有志于深入理解和掌握现代计算范式变革的读者,特别是物理学、计算机科学、数学以及工程技术领域研究人员和高年级本科生、研究生的专业著作。 全书结构严谨,内容涵盖了从基础的量子力学原理到先进的量子算法设计,再到面向未来计算平台的工程实现细节。我们力求构建一个清晰的知识体系,使读者能够系统性地掌握量子计算的思维方式,并具备独立分析和解决实际问题的能力。 第一部分:量子计算的基石——理论与数学框架 本部分为全书的理论基础奠定根基,详细阐述了支撑量子计算的物理学原理和数学工具。 1. 量子力学基础回顾与计算视角 尽管量子计算植根于量子力学,但本书选择了一种更侧重于信息处理的视角来引入概念。我们从量子比特(Qubit)的概念出发,阐述其与经典比特的本质区别——叠加态与纠缠。详细讨论了量子态空间,包括态矢量、密度算符及其在描述开放系统时的必要性。重点解析了施罗德宁格方程在描述量子演化中的作用,但侧重于其在时间演化算符下的表示。 2. 量子信息论的数学结构 此章深入探讨了描述量子信息的核心数学框架。我们将详细介绍线性代数在量子计算中的应用,包括希尔伯特空间、张量积、厄米算符以及谱分解。这是理解量子门操作和算法设计的关键。随后,我们将引入量子信息论的核心度量,例如冯·诺依依曼熵,用以量化信息的复杂性和不可压缩性。此外,对纯度和纠缠度量的探讨,将为后续章节中理解量子优势的来源打下坚实基础。 3. 量子门与量子线路 量子计算是通过一系列酉变换(Unitary Transformations)实现的。本章系统地分类和阐述了基本的量子门,包括泡利矩阵、旋转门、Hadamard门等单比特门,以及CNOT、SWAP等双比特门。重点讨论了通用量子门集的存在性及其构建复杂逻辑的原理。读者将学习如何利用矩阵乘法来设计和模拟量子线路,并理解量子线路的深度和宽度对计算资源的需求。 第二部分:核心算法与计算范式 在建立坚实的理论基础后,本部分转向量子计算的“核心产品”——高效的量子算法。我们将区分判别性算法和生成性算法的策略。 4. 量子并行性的实现:超多项式加速 本章聚焦于那些展现出指数级或多项式级加速的标志性算法。我们将Shor算法的分解步骤、模幂运算的量子实现(利用QFT)进行细致剖析,阐明其对公钥加密体系的潜在影响。接着,我们将详细介绍量子傅里叶变换(QFT),并阐明其在许多加速算法中的核心地位。 5. 量子搜索与幅度放大技术 本章专注于Grover算法,这是量子计算在非结构化搜索问题上提供平方根加速的经典案例。我们将详细推导Grover迭代器的几何意义——在球面上的反射操作。通过对反射算符的深入分析,读者将理解如何有效地选择迭代次数以达到最大概率的解。同时,本章也将讨论算法的变体和局限性。 6. 量子模拟:模拟自然过程 量子计算机最自然的用途之一是模拟量子系统本身。本节将介绍量子模拟的基本思想,包括Trotter-Suzuki分解方法,用于将复杂的哈密顿量时间演化分解为一系列可实现的量子门操作。重点讨论如何使用量子线路来模拟电子结构、分子动力学等物理化学问题。 第三部分:面向实践的量子计算 随着硬件的发展,将理论转化为可执行的程序成为关键。本部分关注当前实际可用的量子硬件模型和编程范式。 7. 噪声中等规模量子(NISQ)时代的挑战与策略 当前,我们正处于NISQ设备时代,其特点是量子比特数量有限且存在显著的退相干噪声。本章将介绍应对这些限制的变分量子算法(VQA)框架。我们将详细介绍变分量子本征求解器(VQE)和量子近似优化算法(QAOA)的结构,包括参数化量子线路(Ansatz)的设计、经典优化器与量子硬件的混合迭代过程,以及如何应对测量噪声和电路深度限制。 8. 量子纠错码的理论基础 为了实现大规模容错计算,量子纠错是不可或缺的。本章将从信息论的角度引入纠错的概念,并详细介绍Shor的9量子比特码和表面码(Surface Code)等主要的量子纠错方案。重点解释稳定子(Stabilizer)的概念,以及如何通过测量稳定子来检测和定位错误而又不破坏编码信息。 9. 量子编程模型与软件工具链 本章面向实践操作,介绍当前主流的量子计算软件生态系统。我们将概述不同的量子编程抽象层次,从底层脉冲控制到高层电路描述。重点介绍当前领先的开源框架,包括其API设计、电路编译流程,以及如何将高层算法逻辑映射到底层硬件的限制上(如量子比特连接性)。 --- 本书旨在为读者提供一个全面、深入且不失前沿性的量子计算知识图谱。通过对理论原理的严谨推导和对核心算法的细致剖析,我们期望读者不仅能理解量子计算的“是什么”,更能掌握其“如何做”,为未来在这一颠覆性技术领域的研究与创新做好充分准备。本书对数学基础有一定要求,但我们力求以清晰的逻辑和直观的解释,降低跨学科学习的门槛。

作者简介

李士勇,哈尔滨工业大学教学名师、教授、博士生鼻师,黑龙江省优秀专家。1967年毕业于哈尔滨工业大学工业自动化专业,1983年在该校自动控制专业获硕士学位。1992年至1993年应邀赴日本千叶工业大学从事模糊控制、神经网络控制领域的研究工作。国家模糊控制技术生产力促进中心专家。中国自动化学会智能自动化专业委员会委员。《计算机测量与控制》期刊编委。. 先后主持和参加国家自然科学基金项目、973项目等多项科研工作。科研和教学成果共获国家级奖2项、获省部级奖7项。发表学术论文150余篇,被SCI和EI等检索近50篇。编著专著和教材共6部:代表作《模糊控制·神经控制和智能控制论》获全国优秀科技图书奖,中科院信息中心提供的数据表明,该书已跻身于十大领域中国科技论文被引频次最高的前50部专著与译著排行榜,中国知网四大数据库检索表明,该书自1996年出版至2008年底已被3755篇论文引用;入选“十一五”国家级规划教材《工程模糊数学及应用》出版四年来已被2016篇论文引用。美国IEEE Fellow、田纳西大学教授James C.Hung(洪箴)曾于1997年指出:“李教授在模糊控制,神经网(络)控制及智能控制方面有深入的理论研究和特殊的学术造诣及贡献”。.. 目前,主要从事模糊控制、神经控制、智能控制、智能优化算法、非线性科学、复杂适应系统理论、复杂网络、人工生命的理论研究及其在工业、航天等领域的应用研究工作,并承担教学和指导研究生工作。

李盼池,男,1969年生,河北廊坊人。哈尔滨工业大学控制科学与工程学科(专业)在职博土研究生,大庆石油学院计算机与信息技术学院副教授、硕士生导师。1991年毕业于河北地质学院应用电子技术专科班,2004年从大庆石油学院计算机系研究生毕业并获计算机应用技术硕士学位,2006年开始在哈尔滨工业大学控制科学与工程学科(专业)攻读博士学位。现主要从事量子搜索、量子智能优化、量子神经网络、过程神经网络及其在模式识别和智能控制中的应用研究。在国内外学术期刊以第一作者发表学术论文35篇,其中被SCI收录6篇,EI收录8篇。

目录信息

第1章 量子力学基础
1.1 从经典力学到量子力学
1.2 量子力学发展的回顾
1.3 量子力学的基本概念
1.3.1 什么是量子力学
1.3.2 量子态及其表象
1.3.3 量子态的相干叠加性、纠缠性和坍缩
1.4 量子力学的基本假设
1.4.1 波函数的概率波诠释
1.4.2 态叠加原理
1.4.3 薛定谔方程
1.4.4 算符化规则
1.4.5 全同性原理
1.5 量子力学的数学基础
1.5.1 向量空间与希尔伯特空间
1.5.2 狄拉克符号
1.5.3 基与线性无关
1.5.4 线性算子与矩阵
1.5.5 内积、外积、张量积
第2章 量子计算基础
. 2.1 从经典信息到量子信息
2.2 量子比特
2.2.1 单量子比特
2.2.2 双量子比特
2.2.3 多量子比特
2.3 量子逻辑门
2.3.1 单比特量子门
2.3.2 多比特量子门
2.3.3 量子门的通用性
第3章 基本量子算法
3.1 量子计算的并行性
3.2 Deutsch量子算法
3.3 Shor量子算法
3.3.1 因子分解问题求解的基本思想
3.3.2 shor算法的实现步骤
3.4 Grover量子算法
3.4.1 基于黑箱的搜索思想
3.4.2 Grover算法搜索步骤
3.4.3 Grover算法搜索过程几何描述
3.4.4 算法性能分析
第4章 Grover量子搜索算法的改进
4.1 Grover算法的国内外研究现状
4.1.1 国外研究情况
4.1.2 国内研究情况
4.2 基本Grover算法存在的主要问题
4.3 基于π/2相位旋转的改进算法
4.3.1 相位匹配条件的改进
4.3.2 改进后算法相位旋转的直观图示
4.3.3 改进后的算法描述
4.3.4 搜索实例
4.4 使用局部扩散算子的量子搜索算法
4.4.1 一步迭代搜索
4.4.2 算法原理
4.4.3 Younes算法与基本Grover算法对比
4.5 基于自适应相位旋转的Grover算法
4.5.1 搜索引擎描述
4.5.2 自适应旋转相位的确定
4.5.3 搜索举例
4.6 基于目标加权的Grover算法
4.6.1 目标量子叠加态的构造
4.6.2 迭代算子的构造
4.6.3 算法的迭代方程
4.6.4 算法迭代方程的解
4.6.5 算法的成功概率
4.6.6 目标态概率幅迭代过程动态分析
4.6.7 加权Grover算法与基本Grover算法的关系
4.6.8 加权Grover算法的实现步骤
4.6.9 加权Grover算法举例及分析
4.7 基于自适应相位旋转的加权Grover算法
4.7.1 算法原理
4.7.2 算例分析
4.8 基于固定相位旋转的Grover算法
4.9 基于固定相位旋转的广义Grover算法
4.9.1 构造迭代算子
4.9.2 算子中α参数的确定
4.9.3 算法需要的迭代步数
4.9.4 广义Grover算法与其他算法的关系
4.9.5 广义Grover算法与其他算法的对比
第5章 量子遗传算法
5.1 量子进化算法的国内外研究现状
5.1.1 国外研究现状
5.1.2 国内研究现状
5.2 基本量子遗传算法
5.2.1 算法原理
5.2.2 算法结构
5.2.3 算法实现过程
5.2.4 算法仿真结果
5.3 改进的量子遗传算法
5.3.1 概述
5.3.2 实数编码梯度量子遗传算法
5.3.3 算法描述
5.3.4 在求解连续优化问题中的应用
5.4 基于量子位Bloch球面坐标的量子进化算法
5.4.1 概述
5.4.2 BQEA的基本原理
5.4.3 算法描述
5.4.4 BQEA的收敛性
5.4.5 在函数优化及模式识别中的应用
第6章 量子群智能优化算法
6.1 混沌量子免疫算法
6.1.1 概述
6.1.2 算法原理
6.1.3 收敛性分析
6.1.4 在求解连续优化问题中的应用
6.2 量子蚁群算法
6.2.1 概述
6.2.2 算法原理
6.2.3 仿真结果及分析
6.3 量子粒子群算法
6.3.1 概述
6.3.2 基本PSO算法
6.3.3 量子粒子群优化算法
6.3.4 仿真结果对比
第7章 量子神经网络模型与算法
7.1 量子神经网络的国内外研究现状
7.2 基于通用量子门演化的量子神经网络
7.2.1 量子位和通用量子门
7.2.2 量子BP神经网络模型
7.2.3 量子BP神经网络学习算法
7.2.4 量子BP神经网络的连续性
7.2.5 在平面点集分类和函数逼近中的应用
7.3 基于量子加权的量子神经网络
7.3.1 量子加权神经网络模型
7.3.2 学习算法
7.3.3 在双螺旋线分类及函数逼近中的应用
7.3.4 在优化PID控制参数中的应用
7.4 基于量子门线路的量子神经网络
7.4.1 量子门及线路表示
7.4.2 量子门线路神经网络模型
7.4.3 学习算法
7.4.4 在模式识别和函数逼近中的应用
7.5 量子自组织特征映射网络
7.5.1 量子自组织特征映射网络模型
7.5.2 量子自组织特征映射网络聚类算法
7.5.3 在IRIS数据聚类中的应用
第8章 量子遗传算法在模糊神经控制中的应用
8.1 解析描述控制规则的模糊控制器参数优化
8.1.1 模糊控制规则的解析描述
8.1.2 模糊控制器参数的量子遗传优化仿真
8.2 基于量子遗传算法的模糊神经控制器参数优化设计
8.2.1 NFNN控制器的拓扑结构
8.2.2 基于量子遗传算法的NFNN控制器参数优化设计
8.3 基于状态变量合成输入的NFNN控制器参数优化
8.3.1 单级倒立摆的数学模型
8.3.2 倒立摆模糊控制系统
8.3.3 控制器综合系数的确定
8.3.4 模糊控制规则的确定
8.3.5 NFNN控制器参数的DCQGA优化设计
8.4 基于状态变量直接输入的NFNN控制器参数优化
8.4.1 模糊控制规则的确定
8.4.2 NFNN控制器的DCQGA优化设计
8.4.3 基于初始摆角300下的DCQGA优化性能对比
8.4.4 变摆杆长度情况下的DCQGA优化性能对比
8.4.5 基于初始摆角1度下的DCQGA优化性能对比
附录1 部分算法的源程序
1.1 Grover算法成功概率仿真程序
1.2 量子遗传算法仿真程序
1.3 量子粒子群算法仿真程序
1.4 量子自组织特征映射网络聚类算法仿真程序
1.5 基于量子遗传算法的倒立摆模糊控制器参数优化仿真程序
附录2 量子计算常用名词汉英对照
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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还可以,至少给出了算法的程序。 代码还来不及验证。好像是matlab代码。 我去,要这么长评论?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????...

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用户评价

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我是在一次偶然的机会下,在朋友的书架上看到了《量子计算与量子优化算法》。我当时正在为公司的一个项目寻找新的思路,因为我们面临的问题在计算复杂度上非常高,传统的算法已经难以满足需求,所以对一切可能带来突破的技术都持开放态度。这本书的书名直接命中了我的痛点,“优化算法”这个词立刻吸引了我。尽管我对量子计算的了解仅限于一些科普性的介绍,但本书的出现让我看到了将这种前沿技术应用于实际问题的可能性。阅读本书的过程,更像是一次深入的“头脑风暴”。作者在书中详细地剖析了多种量子优化算法的原理和适用场景。我尤其对书中关于量子近似优化算法(QAOA)的讲解印象深刻。作者并没有回避其数学上的复杂性,而是通过分解问题、逐步构建量子线路的方式,让我能够理解其核心思想。例如,他通过一个多体问题来阐释QAOA如何通过量子比特的演化来逼近最优解,这让我开始尝试将这种思想迁移到我所面临的具体业务问题上。书中还提到了量子近似退火(Quantum Approximate Annealing)和基于量子涨落的优化方法,这些内容对我来说非常有价值,它们提供了不同于经典优化方法的全新视角。我开始思考,如何在有限的量子资源下,设计出能够解决我们实际问题的量子算法。这本书并没有给我一个现成的解决方案,但它给我提供了一个全新的思考框架,让我相信,量子计算并非遥不可及的理论,而是能够切实帮助我们解决现实世界复杂问题的强大工具。

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拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,我原本的期望值并不高,想着大概就是一本泛泛而谈的科普读物,用来打发一些零碎时间。毕竟,量子计算这个领域,在我看来,一直都笼罩着一层神秘的面纱,感觉离我们的生活很远。但是,这本书从一开始就给我带来了惊喜。作者的写作风格非常独特,他没有一开始就抛出那些让人头晕的物理公式,而是从一个非常贴近生活,甚至带点幽默的角度切入。比如,他用了一个关于“选择困难症”的场景来类比计算过程中的状态空间,让我一下子就觉得,原来计算问题也可以这么“接地气”。然后,他很自然地引出了量子叠加的概念,用一种非常形象的方式解释了为什么量子计算机在某些问题上能够具备超越经典计算机的潜力。我特别喜欢书中关于“量子纠缠”的部分,作者没有用那些晦涩的理论术语,而是通过一个“心灵感应”的类比,让我仿佛真的能够感受到那种奇妙的联系。这种讲述方式,不仅让我在轻松愉快的氛围中吸收了知识,更重要的是,它激发了我深入了解的兴趣。我开始意识到,原来量子计算并非只是存在于实验室里的高科技,它背后蕴含着深刻的逻辑和潜在的应用。书中的很多例子,都让我不禁拍案叫绝,觉得作者真的用心去揣摩读者的心理,用最易于理解的方式去呈现最复杂的概念。这本书让我对量子计算的认知,从一个模糊的概念,变成了一个有血有肉,充满吸引力的探索领域。

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我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,纯粹是出于一种“追赶潮流”的心态。近几年,量子计算的热度是毋庸置疑的,但作为一个非专业人士,我总是感觉自己跟不上这个话题的节奏。所以,我想找一本能够帮助我理解量子计算核心概念,并且能与实际应用联系起来的书。这本书的出现,可以说是恰逢其时。作者在书中,并没有一开始就抛出那些令人望而生畏的数学公式,而是从一个非常宏观的视角,去讲述量子计算的出现背景和它所能带来的变革。我特别喜欢他关于“计算范式迁移”的论述,他清晰地描绘了从经典计算到量子计算的演进过程,并且强调了量子计算在解决特定问题上的独特性。书中的“量子优化算法”部分,更是让我眼前一亮。他详细介绍了量子退火、QAOA等几种主要的量子优化算法,并且用非常形象的比喻来解释它们的原理。比如,他用“爬山”来比喻经典退火算法,然后用“穿墙而过”来形容量子隧穿效应在量子退火中的作用。这种生动形象的讲解方式,让我能够轻松地理解这些复杂的概念。更重要的是,作者在介绍算法时,始终围绕着“优化”这个核心,让我能够清晰地看到量子计算如何能够帮助我们解决现实世界中那些棘手的优化问题。这本书让我对量子计算的认知,不再停留在概念层面,而是有了一个更深入,也更实际的理解。

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我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,纯粹是出于一种好奇心。一直以来,我都会关注一些科技前沿的动态,而量子计算无疑是近年来最热门的话题之一。但大多数关于量子计算的介绍,要么是过于技术化,让人望而却步,要么就是流于表面,缺乏深度。我希望能够找到一本既能介绍基本原理,又能深入探讨其应用的书籍。这本书的出现,恰恰满足了我的需求。作者在书中对量子算法的讲解,是我认为最为出色的部分。他并没有止步于介绍各种量子算法的名字,而是花了大量的篇幅去剖析其背后的数学原理和实现逻辑。比如,在介绍Grover搜索算法时,他详细地解释了如何通过量子叠加和干涉来加速搜索过程,并且给出了算法的步骤分解。虽然我不是数学专业出身,但作者的讲解清晰易懂,让我能够逐步理解算法的精妙之处。更重要的是,书中将这些算法与实际的优化问题相结合,让我看到了量子计算的巨大潜力。比如,在处理组合优化问题时,量子算法能够提供指数级的加速,这对于许多传统算法难以解决的问题来说,无疑是一个巨大的突破。我尝试着将书中的一些算法思路应用到我平时工作中的一些数据分析问题上,虽然目前还没有实际的量子计算机可以运行,但光是思考其可能性,就足以让我受益匪浅。这本书让我对量子计算的认知,从一个模糊的“概念”升华为一个可行的“工具”。

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这本《量子计算与量子优化算法》的书,我大概是去年这个时候在网上看到的,当时量子计算这个概念刚开始在普通读者群体中有些许流传,但大多数都止步于科幻般的想象,或是对“算力”飞跃的模糊期待。我当时是被这个书名吸引了,觉得它像是打开了通往那个神秘世界的一扇门,但又有些畏惧,担心内容会过于晦涩难懂,毕竟“量子”二字就自带了深奥的光环。翻开书的那一刻,我其实做好了接受大量抽象概念和复杂数学公式的心理准备。然而,出乎意料的是,作者在开篇就花了很大篇幅去铺垫,从经典计算的局限性讲起,循序渐进地引入了量子叠加、量子纠缠等核心概念。他没有直接抛出令人眩晕的理论,而是用一些生动的类比,比如硬币的正反面、旋转的陀螺,来帮助理解。我尤其喜欢他关于“测量”的部分,那部分的处理非常细腻,让我第一次真正体会到量子世界的“不确定性”并非是无意义的混乱,而是蕴含着信息,并且这种信息的提取方式本身就充满了哲学意味。书中对不同量子比特的实现方式,比如超导、离子阱、光量子等,也做了详细的介绍,这让我明白量子计算并非空中楼阁,而是有实际的物理基础支撑的。虽然我不是物理学专业的,但作者的讲解清晰易懂,即使某些细节我暂时无法完全消化,也能勾勒出一个大概的图景。更重要的是,他在介绍这些理论的同时,并没有忘记“算法”这个词,很早就开始引导读者思考,当拥有了量子能力之后,我们能解决什么样的问题,以及如何构建解决问题的步骤。这让我觉得这本书不仅仅是科普,更是对未来计算范式的一种展望,充满了探索的可能性,让我对接下来的内容充满了期待,渴望了解它如何将这些神奇的原理转化为解决实际问题的强大工具。

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我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,很大程度上是被其“量子优化算法”这个副标题所吸引。我长期从事数据分析和建模工作,深知在许多领域,尤其是在组合优化、机器学习等方向,寻找最优解是一个巨大的挑战。许多经典算法在面对大规模、高复杂度的问题时,都会显得力不从心,甚至会陷入计算的泥潭。因此,当得知有“量子优化算法”这一领域时,我便产生了浓厚的兴趣。这本书在处理这部分内容时,给我留下了非常深刻的印象。作者在书中,并没有简单地罗列各种量子优化算法,而是对其背后的原理进行了细致的阐释。我尤其对他关于“量子退火”的讲解感到惊叹。他深入浅出地解释了量子退火如何利用量子隧穿效应来规避经典算法中常见的局部最优解陷阱,从而更有效地找到全局最优解。书中的图示也起到了非常大的辅助作用,通过视觉化的方式,让我能够更直观地理解量子态的演化过程。此外,书中还介绍了QAOA等其他重要的量子优化算法,并详细分析了它们在不同类型问题上的应用潜力。虽然我尚未有机会接触到实际的量子计算机进行实验,但通过阅读本书,我能够清晰地勾勒出未来量子计算在优化问题上的应用蓝图,并开始思考如何在现有的技术框架下,为未来的量子计算应用做好准备。这本书为我打开了一个全新的视野。

评分

说实话,一开始看到《量子计算与量子优化算法》这本书名,我脑子里闪过的第一个念头是“这个肯定看不懂”。我是一个对科学有着浓厚兴趣的普通读者,但我的背景并非是物理学或计算机科学的科班出身,每次遇到“量子”这两个字,总觉得离自己很遥远。然而,这本书出乎我的意料。作者在文字的运用上非常讲究,他似乎非常清楚如何与一个非专业读者进行有效的沟通。在解释量子现象时,他使用了大量的类比和场景设想,而不是直接抛出复杂的公式。比如,在讲到量子纠缠时,他会用两个相互关联的骰子来比喻,无论相隔多远,一个骰子的结果都会瞬间影响另一个。这种“不动声色”的引入方式,让我觉得学习的过程没有那么令人沮丧。更让我惊喜的是,书中的图示和插画也非常精美,它们并非简单的装饰,而是真正起到了辅助理解的作用。很多抽象的概念,通过直观的图形展示,立刻变得清晰明了。例如,在解释量子门操作时,书中出现的那些矢量图和矩阵示意图,虽然一开始看得有些吃力,但随着作者的讲解,我逐渐理解了它们代表的意义,以及它们如何改变量子比特的状态。这让我感觉自己不是在被动地接收信息,而是在一个精心设计的学习路径上,一步步地探索。这本书真正做到了“化繁为简”,让量子计算和优化算法这样看似高不可攀的领域,变得触手可及。它没有把我当作一个需要被灌输知识的机器,而是把我当作一个渴望理解的求知者,用心去引导我。

评分

我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,其实是抱着一种“看看热闹”的心态。市面上关于量子技术的文章、视频层出不穷,大多数都显得高深莫测,或者仅仅停留在对“颠覆性”的泛泛而谈。我一直对那些能够真正改变我们解决问题方式的技术充满好奇,而优化算法恰恰是我工作中的一个重要部分,所以“量子优化算法”这个副标题一下子就抓住了我的眼球。读了这本书,我最大的感受是,作者在“算法”这个层面的讲解非常扎实。他没有止步于介绍量子计算有多么强大,而是花了相当多的篇幅去讲解具体的量子算法。其中,关于量子退火(Quantum Annealing)的章节,对我来说尤其具有启发性。他详细阐述了模拟退火算法的经典思想,然后巧妙地引出了量子退火是如何利用量子隧穿效应来加速搜索全局最优解的。书中给出的伪代码和一些简单的例子,虽然没有涉及复杂的数学推导,但足以让我理解其核心逻辑。我尝试着将书中的概念与我日常接触到的组合优化问题联系起来,比如旅行商问题、调度问题等。我开始思考,如果未来能够有足够稳定和大规模的量子计算机,这些曾经被认为 NP-hard 的问题,是否能找到更高效的解决方案。书中还介绍了一些其他的量子优化算法,比如QAOA(Quantum Approximate Optimization Algorithm),虽然这部分内容对我来说更具挑战性,但作者的讲解方式,尽量避免了过于抽象的数学术语,而是侧重于算法的结构和应用场景,让我能够逐步理解其基本思想。这本书让我第一次感觉到,量子计算不再仅仅是理论物理学家的领域,它正在一步步地走向应用,并且有机会解决现实世界中那些棘手的计算难题。

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我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,可以说是因为它的名字太吸引人了。我从事的是一个与数据和算法息息相关的行业,但对于量子计算的了解,一直停留在“黑科技”的阶段,总觉得它过于抽象和遥远。所以,当我在书店看到这本书时,立刻被它连接“量子计算”和“优化算法”这种实在的应用方向所吸引。读了这本书,我最大的感受就是,它彻底打破了我对量子计算的刻板印象。作者在书中非常巧妙地将量子力学的基本原理,用一种非常直观和生动的方式展现出来。我印象最深刻的是,他用一个“无限可能”的比喻来形容量子叠加态,让我一下子就理解了量子比特能够同时代表0和1的奇妙之处。然后,他并没有急于进入复杂的数学推导,而是通过一个个生动的例子,比如量子门的逻辑操作,来解释量子计算的运作方式。更让我惊喜的是,书中的“量子优化算法”部分,简直是为我量身定做的。他详细介绍了像量子退火(Quantum Annealing)和QAOA(Quantum Approximate Optimization Algorithm)等算法,并且深入浅出地分析了它们在解决实际优化问题中的优势。我尝试着将书中的一些思路应用到我工作中的一些复杂调度问题上,虽然目前还没有条件进行实际的量子计算模拟,但仅仅是思考这些算法的逻辑,就已经让我获得了很多启发。这本书让我第一次觉得,量子计算不再是遥不可及的科幻,而是能够切实改变我们解决问题方式的强大力量。

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我拿到《量子计算与量子优化算法》这本书,其实纯属偶然。当时我正处于一个职业瓶颈期,渴望学习一些能够带来突破性思维的新知识,量子计算这个词恰好在我脑海中盘旋。虽然我并非物理或计算机领域的专业人士,但这本书的标题《量子计算与量子优化算法》给了我一种“理论与实践相结合”的直觉,这正是我所需要的。阅读这本书的过程,更像是一场知识的“寻宝之旅”。作者在书中,以一种极其细腻和耐心的方式,层层剥开了量子计算的神秘面纱。我尤其欣赏他在解释“量子叠加”和“量子纠缠”这两个核心概念时所使用的类比。他并没有直接用抽象的数学符号来轰炸读者,而是用一些日常生活中能够理解的场景,比如一枚硬币可以同时是正面和反面,或者两个遥远的物体之间存在着神秘的联系,来帮助读者建立直观的理解。这让我觉得,学习量子计算并非不可能的任务。更重要的是,这本书并没有止步于概念的介绍,而是将大量的篇幅投入到了“量子优化算法”的应用层面。作者详细讲解了多种量子优化算法,比如量子退火、QAOA等,并且尝试将它们与实际的应用场景相结合。他分析了这些算法在解决组合优化、机器学习等问题上的独特优势。这本书让我第一次意识到,量子计算不仅仅是理论上的奇迹,它更有可能成为解决现实世界复杂问题的强大工具。它给我带来了新的思考方向,也让我对未来的技术发展充满了期待。

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后面非常偏重算法,不是基础的逻辑门操作

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见过。

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