Scaling Laws for Ad-hoc Wireless Networks pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Xue, Feng/ Kumar, P. R.

出品人:

页数:116

译者:

出版时间:

价格:579.00 元

装帧:

isbn号码:9781933019369

丛书系列:

图书标签:

• 无线网络
• 自组织网络
• 扩展规律
• 网络性能
• 无线通信
• Ad-hoc网络
• 网络拓扑
• 无线协议
• 建模分析
• 随机网络

好的，以下是一份关于一本不同主题图书的详细简介，字数约1500字，旨在详细描述其内容，且不包含您提供的书名所暗示的主题。 --- 《量子计算的拓扑结构与算法设计：构建容错量子系统的理论基础》 图书简介 本书深入探讨了量子计算领域的核心挑战——构建可靠且可扩展的量子系统——并通过聚焦于拓扑量子计算的理论框架和算法设计，为实现通用、容错的量子计算机提供了坚实的理论基石。本书旨在为量子信息科学的研究者、物理学家、计算机科学家以及高级工程技术人员提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，理解如何利用物质的内在拓扑性质来抵抗环境噪声的干扰，从而实现真正意义上的量子计算。 第一部分：量子拓扑基础与物理实现 本书的第一部分奠定了理解拓扑量子计算的物理和数学基础。我们首先从标准量子力学的角度出发，回顾了量子比特（Qubit）的性质、量子门操作以及基本的量子纠缠概念。随后，我们将重点转向拓扑物理，详细阐述了什么是拓扑不变量，以及它如何使得某些物理系统在局部扰动下保持其全局性质的稳定性。 核心内容包括对分数量子霍尔效应（FQHE）的深入分析，这是理解准粒子（Anyons）行为的关键物理模型。书中详细介绍了非阿贝尔任意子（Non-Abelian Anyons）的特性，特别是它们如何编码量子信息。我们通过数学化的方式，构建了描述任意子操作的张量范畴（Tensor Categories）理论框架，解释了任意子的“编织”（Braiding）操作如何对应于酉演化，从而实现量子逻辑门。 此外，本书对几种主要的物理平台进行了评估，包括拓扑超导体、二维材料中的马约拉纳零能模（Majorana Zero Modes）以及基于拓扑绝缘体的实现路径。对于这些物理系统的微观动力学和潜在的实验挑战，书中进行了详尽的论述，强调了如何通过精确控制材料的边界条件和缺陷来诱导出所需的拓扑相。 第二部分：拓扑量子纠错码的构建与分析 在第一部分建立了物理基础后，第二部分转向了拓扑量子纠错（TQEC）的理论核心。纠错是实现大规模量子计算不可或缺的一环，而拓扑码因其内在的抗噪声特性而成为最有前景的方案之一。 本书的核心章节集中于表面码（Surface Code）及其变体。我们不仅重述了表面码的网格结构、哈密顿量以及稳定子测量程序，更重要的是，我们深入分析了其阈值（Threshold）、逻辑比特编码和错误传播机制。书中展示了如何利用边界条件（Open/Torus）来影响码的性能和编织操作的实现方式。 除了表面码，本书还详细介绍了其他重要的拓扑码，如牛津代码（Color Codes）和扭结码（Knot Codes）。对于每种代码，我们都提供了详细的代数描述，包括其希尔伯特空间结构、逻辑算子的定义，以及关键的逻辑门（如T门）是如何通过对准粒子的编织或特定动力学过程来实现的。 对错误模型的处理是本书的另一大亮点。我们区分了比特翻转错误（X error）、相位翻转错误（Z error）以及它们组成的更复杂错误。通过最小笔画图（Minimum Weight Perfect Matching）等图论算法，我们阐述了如何从测量结果中重建错误并进行实时纠正。 第三部分：拓扑算法与容错计算的实现 第三部分将理论与实践相结合，探讨了如何利用拓扑量子计算机的特性来设计和实现高效的量子算法。 首先，我们讨论了基于编织（Braiding-based）的算法实现方法。在拓扑模型中，计算过程本质上是任意子的路径积分。本书详细推导了如何将通用的量子电路模型（Circuit Model）中的操作映射到特定的任意子编织序列上，并分析了这种映射的效率和所需的资源量。 接着，我们聚焦于容错逻辑门的实现。由于拓扑码通常只提供对局部错误的高效抵抗，全局且非局域的操作（如T门）往往需要引入“魔法态蒸馏”（Magic State Distillation）或其他技术。本书系统地比较了不同拓扑码实现通用计算所需的蒸馏方案，分析了它们的开销和物理资源消耗。 此外，书中还涉及了拓扑系统在量子模拟中的应用潜力。我们探讨了如何利用拓扑哈密顿量来模拟凝聚态物理中的复杂现象，例如费米子系统的对偶性以及量子磁性。 总结与展望 《量子计算的拓扑结构与算法设计》不仅是一本教科书，更是一份对未来量子计算蓝图的探索。它强调了在工程实现之前，理论基础的严谨性是至关重要的。本书的读者将能够掌握从底层物理原理到高级纠错码设计，再到实际算法实现的完整知识链条，为推动下一代容错量子硬件的发展奠定坚实的理论基础。 目标读者： 量子信息领域的博士研究生、博士后研究员、从事量子硬件或算法开发的工程师、以及对拓扑物理和容错计算感兴趣的理论物理学家。 ---

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