Advances in Cognitive Neurodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Wang, Rubin (EDT)/ Gu, Fanji (EDT)/ Shen, Enhua (EDT)

出品人:

页数:1112

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 416.97

装帧:

isbn号码:9781402083860

丛书系列:

图书标签:

• 认知神经动力学
• 神经科学
• 认知科学
• 大脑功能
• 神经建模
• 复杂系统
• 非线性动力学
• 信息处理
• 计算神经科学
• 生物物理学

好的，这是一本关于量子信息与计算的未来图景的图书简介，旨在深入探讨量子力学原理如何催生下一代信息处理技术，以及这些技术将如何重塑科学、工程和社会的方方面面。 --- 量子纪元：信息、计算与实在的边界 作者： 艾萨克·维尔纳 (Isaac Werner) 出版社： 环球科学出版社 (Global Science Press) 页数： 约 780 页 定价： 待定 内容概述 《量子纪元：信息、计算与实在的边界》是一部里程碑式的著作，它系统地梳理了量子信息科学从理论萌芽到工程实践的整个发展脉络。本书不仅面向高年级本科生、研究生和专业研究人员，也对所有对物理学前沿、信息科学革命抱有浓厚兴趣的读者开放。它以严谨的数学基础为支撑，同时辅以丰富的历史背景和前沿应用案例，旨在揭示量子力学在信息处理领域所蕴含的颠覆性潜力。 本书的核心论点是：我们当前依赖的经典信息范式——基于比特的确定性描述——正在逼近其物理极限。量子力学提供的非定域性、叠加态和纠缠等独特属性，不仅是描述微观世界的基本规律，更是构建下一代信息处理系统的基石。 第一部分：量子力学的基石与信息论的重构 本部分着重于为读者打下坚实的理论基础，阐明量子力学如何从根本上改变我们对“信息”的定义。 第一章：从经典信息到量子的飞跃 本章回顾了香农信息论的经典成就，并指出其局限性。随后，引入了量子比特（Qubit）的概念，详细阐述了其与经典比特的本质区别。通过对狄拉克符号（Bra-Ket Notation）的系统介绍，读者将掌握描述量子态的数学语言。重点探讨了概率幅和波函数坍缩在信息获取过程中的角色。 第二章：叠加态、测量与信息熵的再定义 深入探讨叠加态的物理意义及其在并行计算中的潜力。着重分析了量子测量过程对信息的影响——即测量如何不可避免地引入噪声和信息损失。引入冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）来量化纯态和混合态中的信息量，并将其与经典香农熵进行对比，揭示量子系统固有的不确定性与信息容量之间的微妙平衡。 第三章：纠缠：超越定域性的资源 本章是全书的理论核心之一。详尽分析了贝尔不等式及其实验验证，确立了纠缠作为一种纯粹的量子资源地位。详细介绍了多体纠缠态（如GHZ态和W态）的构造与特性。本章强调，纠缠不仅仅是一种物理现象，更是量子计算和量子通信中实现超指数加速的关键媒介。 第二部分：量子计算的架构与算法 本部分将理论转化为工程蓝图，聚焦于如何构建和利用量子计算机。 第四章：通用量子计算模型 详细介绍量子电路模型，包括量子门（如Hadamard、CNOT、Toffoli门）的设计原理和操作要求。探讨了可逆计算的必要性，以及其与能量消耗和热力学定律的关联。此外，本章还简要介绍了量子退火（Quantum Annealing）等替代性的计算范式。 第五章：里程碑式的量子算法 这是面向应用的重点章节。首先，深入剖析了秀尔算法（Shor’s Algorithm）在因子分解上的指数级优势，并讨论其对当前公钥加密体系的颠覆性影响。接着，详细阐述了格罗弗算法（Grover’s Algorithm）在无序数据库搜索中的平方加速机制，并分析了其实用性边界。此外，还涵盖了量子近似优化算法（QAOA）在组合优化问题中的早期应用。 第六章：容错量子计算与物理实现 本章讨论了构建大规模、可靠量子计算机所面临的最大障碍：退相干（Decoherence）。详细介绍了量子纠错码（Quantum Error Correcting Codes）的原理，如表面码（Surface Codes）和拓扑量子码，阐明它们如何通过冗余编码来维持量子态的稳定性。同时，对当前主要的物理实现路径进行了技术评估，包括超导电路、离子阱、拓扑量子点和中性原子阵列的优劣势和工程挑战。 第三部分：量子信息技术的扩展应用 超越纯粹的计算范畴，本部分探讨量子原理在通信、传感和模拟领域的具体应用。 第七章：绝对安全的通信：量子密钥分发 (QKD) 本章专注于BB84、E91等主要的QKD协议。强调QKD与传统加密技术的根本区别在于其安全性基于物理定律而非计算复杂度假设。详细分析了QKD网络部署的挑战，包括光纤损耗、中继站设计，以及未来自由空间QKD的潜力。 第八章：量子传感与精密测量 探讨如何利用量子系统的极高灵敏度来执行超高精度的测量。介绍了基于原子钟、NV色心（Nitrogen-Vacancy Centers in Diamond）和超导量子干涉仪（SQUIDs）的传感技术。讨论了在引力波探测、磁共振成像（MRI）的精度提升以及地质勘探中的潜在突破。 第九章：量子模拟：探索复杂系统的未来 阐述了量子模拟的必要性——即用一个可控的量子系统去模拟另一个难以处理的复杂量子系统（如高能物理、材料科学中的强关联电子）。本章重点介绍了数字模拟（Digital Simulation）和模拟模拟（Analog Simulation）的差异，以及它们在理解高温超导、分子动力学和化学反应路径中的应用前景。 结语：走向混合范式与哲学反思 在全书的最后，作者展望了量子计算与经典计算共存的混合计算范式。讨论了云计算服务中量子加速器的集成策略，以及如何识别哪些问题最适合交给量子处理器来解决。 最终，本书回归哲学思辨，探讨量子信息论对我们理解“实在”、“客观性”和“信息本质”的深远影响，预示着一个物理学与信息论深度融合的新时代的到来。 --- 本书特色： 深度与广度兼顾： 结合了理论物理、计算机科学和工程学的多学科视角。 严谨的数学推导： 每一核心概念后都有详尽的数学证明和案例分析。 前沿性： 覆盖了近年来量子计算和传感领域的最新研究进展，包括NISQ（有噪声中等规模量子）时代的具体挑战。 清晰的结构： 从基本概念到复杂应用，逻辑清晰，层层递进。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆