Fundamentals of Quantum Computing: Theory and Practice
暫譯: 量子計算基礎:理論與實踐
Kasirajan, Venkateswaran
- 出版商: Springer
- 出版日期: 2022-06-23
- 售價: $2,800
- 貴賓價: 9.5 折 $2,660
- 語言: 英文
- 頁數: 496
- 裝訂: Quality Paper - also called trade paper
- ISBN: 3030636917
- ISBN-13: 9783030636913
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相關分類:
量子計算
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其他版本:
Fundamentals of Quantum Computing: Theory and Practice (Hardcover )
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商品描述
PART ONE 1 Foundations of Quantum Mechanics 1.1 Matter 1.2 Atoms, Elementary Particles, and Molecules 1.3 Light and Quantization of Energy 1.4 Electron Configuration 1.5 Wave-Particle Duality and Probabilistic Nature 1.6 Wavefunctions and Probability Amplitudes 1.7 Some exotic states of matter 1.8 Summary 1.9 Practice Problems 1.10 References and further reading 2 Dirac's bra-ket notation and Hermitian Operators2.1 Scalars 2.2 Complex Numbers 2.3 Vectors 2.4 Matrices 2.5 Linear Vector Spaces 2.6 Using Dirac's bra-ket notation 2.7 Expectation Values and Variances2.8 Eigenstates, Eigenvalues and Eigenfunctions2.9 Characteristic Polynomial 2.10 Definite Symmetric Matrices 2.11 Tensors2.12 Statistics and Probability2.13 Summary 2.14 Practice problems2.15 References and further reading3 The Quantum Superposition Principle and Bloch Sphere Representation3.1 Euclidian Space3.2 Metric Space3.3 Hilbert space.3.4 Schrodinger Equation3.5 Postulates of Quantum Mechanics3.6 Quantum Tunneling3.7 Stern and Gerlach Experiment3.8 Bloch sphere representation3.9 Projective Measurements3.10 Qudits3.11 Summary3.12 Practice Problems3.13 References and further readingPART TWO4 Qubit Modalities4.1 The vocabulary of quantum computing4.2 Classical Computers - a recap 4.3 Qubits and usability4.4 Noisy Intermediate Scale Quantum Technology4.5 Qubit Metrics4.6 Leading Qubit Modalities4.7 A note on the dilution refrigerator4.8 Summary4.9 Practice Problems4.10 References and further reading5 Quantum Circuits and DiVincenzo Criteria5.1 Setting up the development environment5.2 Learning Quantum Programming Languages 5.3 Introducing Quantum Circuits 5.4 Quantum Gates 5.5 The Compute Stage5.6 Quantum Entanglement5.7 No-Cloning theorem5.8 Quantum Teleportation5.9 Superdense coding5.10 Greenberger-Horne-Zeilinger state (GHZ state)5.11 Walsh-Hadamard Transform5.12 Quantum Interference5.13 Phase kickback5.14 DiVincenzo's criteria for quantum computation5.15 Summary 5.16 Practice Problems5.17 References and further reading6 Quantum Communications6.1 EPR Paradox6.2 Density Matrix Formalism6.3 Von Neumann Entropy6.4 Photons6.5 Quantum Communication6.6 The Quantum Channel6.7 Quantum Communication Protocols6.8 RSA Security6.9 Summary6.10 Practice Problems6.11 References and further reading7 Quantum Algorithms7.1 Quantum Ripple Adder Circuit7.2 Quantum Fourier Transformation7.3 Deutsch-Jozsa oracle7.4 The Bernstein-Vazirani Oracle7.5 Simon's algorithm7.6 Quantum arithmetic using QFT7.7 Modular exponentiation7.8 Grover's search algorithm 7.9 Shor's algorithm7.10 A quantum algorithm for k-means7.11 Quantum Phase Estimation (QPE)7.12 HHL algorithm for solving linear equations7.13 Quantum Complexity Theory7.14 Summary 7.15 Practice Problems7.16 References and further reading8 Adiabatic Optimization and Quantum Annealing8.1 Adiabatic evolution8.2 Proof of the Adiabatic Theorem
商品描述(中文翻譯)
第一部分
1 量子力學基礎
1.1 物質
1.2 原子、基本粒子與分子
1.3 光與能量量子化
1.4 電子配置
1.5 波粒二象性與概率性質
1.6 波函數與概率幅
1.7 一些特殊的物質狀態
1.8 總結
1.9 練習題
1.10 參考文獻與進一步閱讀
2 迪拉克的 bra-ket 符號與厄米運算子
2.1 標量
2.2 複數
2.3 向量
2.4 矩陣
2.5 線性向量空間
2.6 使用迪拉克的 bra-ket 符號
2.7 期望值與方差
2.8 本徵態、本徵值與本徵函數
2.9 特徵多項式
2.10 確定對稱矩陣
2.11 張量
2.12 統計與概率
2.13 總結
2.14 練習題
2.15 參考文獻與進一步閱讀
3 量子疊加原理與布洛赫球表示
3.1 歐幾里得空間
3.2 度量空間
3.3 希爾伯特空間
3.4 薛丁格方程
3.5 量子力學公設
3.6 量子隧穿
3.7 斯特恩-蓋拉赫實驗
3.8 布洛赫球表示
3.9 專案測量
3.10 Qudit
3.11 總結
3.12 練習題
3.13 參考文獻與進一步閱讀
第二部分
4 量子位元模式
4.1 量子計算的詞彙
4.2 古典計算機 - 回顧
4.3 量子位元與可用性
4.4 噪聲中等規模量子技術
4.5 量子位元度量
4.6 主要的量子位元模式
4.7 關於稀釋冰箱的說明
4.8 總結
4.9 練習題
4.10 參考文獻與進一步閱讀
5 量子電路與迪文琴佐標準
5.1 設置開發環境
5.2 學習量子程式語言
5.3 介紹量子電路
5.4 量子閘
5.5 計算階段
5.6 量子糾纏
5.7 不克隆定理
5.8 量子傳送
5.9 超密碼編碼
5.10 格林伯格-霍恩-蔡林格態 (GHZ 狀態)
5.11 沃爾什-哈達瑪變換
5.12 量子干涉
5.13 相位反饋
5.14 迪文琴佐的量子計算標準
5.15 總結
5.16 練習題
5.17 參考文獻與進一步閱讀
6 量子通信
6.1 EPR 悖論
6.2 密度矩陣形式主義
6.3 冯·诺依曼熵
6.4 光子
6.5 量子通信
6.6 量子通道
6.7 量子通信協議
6.8 RSA 安全性
6.9 總結
6.10 練習題
6.11 參考文獻與進一步閱讀
7 量子演算法
7.1 量子波紋加法器電路
7.2 量子傅立葉變換
7.3 德意志-喬薩預言機
7.4 伯恩斯坦-瓦茲拉尼預言機
7.5 西蒙演算法
7.6 使用 QFT 的量子算術
7.7 模組指數運算
7.8 格羅佛搜尋演算法
7.9 蕭爾演算法
7.10 一個 k-means 的量子演算法
7.11 量子相位估計 (QPE)
7.12 HHL 演算法解線性方程
7.13 量子複雜性理論
7.14 總結
7.15 練習題
7.16 參考文獻與進一步閱讀
8 絕熱優化與量子退火
8.1 絕熱演化
8.2 絕熱定理的證明