高级英语视听说 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:外语教学与研究出版社

作者:王镇平 编

出品人:

页数:142

译者:

出版时间:2006-5

价格:21.90元

装帧:

isbn号码:9787560055718

丛书系列:

图书标签:

• 英语学习
• 英语听力
• 英语口语
• 英语视听
• 高级英语
• 教材
• 外语教学
• 大学英语
• 英语技能
• 综合英语

探索未知的知识边界：一本关于量子计算与信息论的深度综述 图书名称： 量子之弦与信息之熵：从基础理论到前沿应用的深度解析 ISBN： 978-7-5086-XXXX-X (示例，实际书籍需有正式ISBN) 出版社： 科学探索出版社 (示例) 定稿日期： 2024年秋季 --- 卷首语：对计算本质的重新审视 我们正站在一个科技革命的十字路口。经典计算的摩尔定律正逐渐触及物理极限，而对更强大的处理能力和更安全信息系统的渴求，将目光引向了自然界最深刻的规律——量子力学。本书《量子之弦与信息之熵》并非一本语言学习或视听技能提升的教材，它是一部严谨、深入的学术专著，致力于构建一座连接微观世界物理学、数学理论以及信息科学前沿应用的坚实桥梁。 本书的核心目标读者是物理学、计算机科学、电子工程以及数学等领域的高年级本科生、研究生以及致力于跨学科研究的专业人士。我们假设读者具备扎实的微积分、线性代数和基础的经典信息论（如香农熵）知识。对于量子力学基础，本书会进行必要的复习和强化，但并不假定读者是量子物理的专家。 第一部分：量子力学的基石与计算的原子 本部分为后续的量子计算和信息论打下坚实的理论基础，重点关注那些对信息处理至关重要的物理概念。 第一章：复习与拓展：量子力学的数学形式 本章将简要回顾狄拉克符号体系，并着重讲解希尔伯特空间、算符的定义、本征值问题以及测量的概率诠释。我们深入探讨了“量子态的演化”——薛定谔方程，并引入了密度矩阵（Density Matrix）的概念，用于描述混合态和开放量子系统，这是理解噪声和退相干的关键。 第二章：量子比特（Qubit）的诞生与特性 从经典比特（0或1）到量子比特的飞跃，是本书概念体系的起点。本章详细分析了单量子比特的布洛赫球（Bloch Sphere）表示法，阐述了叠加态（Superposition）的直观与反直觉之处。我们重点讨论了量子态的不可克隆定理（No-Cloning Theorem），及其对信息安全和量子密码学的深远影响。 第三章：多体系统与量子纠缠的本质 量子纠缠（Entanglement）是超越经典关联的现象，也是量子计算强大威力的核心资源。本章深入研究了两个或多个量子比特构成的复合系统，如二量子比特的贝尔态（Bell States）。我们引入冯·诺依曼熵（Von Neumann Entropy）来量化纠缠的程度，并探讨了纠缠的生成、测量和维持。此外，本章还介绍了张量积（Tensor Product）在描述多粒子状态中的应用。 第二部分：量子信息处理的理论框架 本部分将经典信息论的概念提升到量子层面，并介绍执行量子计算所需的逻辑门和基本操作。 第四章：量子门与酉变换 量子计算操作必须是可逆的，这要求使用酉矩阵（Unitary Matrices）来描述。本章系统地介绍了基本的单比特门（如泡利矩阵$X, Y, Z$、哈达玛门$H$）和关键的双比特门——受控非门（CNOT Gate）。我们论证了通用量子计算集（Universal Set of Quantum Gates）的存在性，即只需有限数量的门集即可模拟任何酉操作。 第五章：量子线路模型与复杂性 本章将量子操作组织成可执行的“线路图”。我们分析了如何将复杂的量子算法分解为一系列基本门的序列。同时，我们初步触及量子复杂性理论，对比了BQP（Bounded-error Quantum Polynomial time）与经典复杂性类P和NP的关系，并介绍了量子线路的深度与宽度对计算效率的影响。 第六章：从香农到冯·诺依曼：量子信息论的量化 本章是对经典信息论的系统性“量子化”。我们详细解析了量子比特的信息熵（Shannon Entropy of the State Vector）和纠缠熵。我们将探讨互信息（Mutual Information）在量子系统中的定义，并着重对比经典信道容量与量子信道容量（如Holevo Bound）的差异，为后续的量子通信奠定基础。 第三部分：量子算法与前沿应用 本部分是本书的亮点，聚焦于最具影响力的量子算法及其在实际问题中的潜在应用，展示了量子计算超越经典模拟能力的领域。 第七章：奠基之作：Deutsch-Jozsa与Grover搜索算法 我们首先剖析了Deutsch-Jozsa算法，用以说明量子并行性的威力。随后，我们用近乎数学证明的严谨性，详细推导了Grover搜索算法的振幅放大机制，并量化了其平方加速的优势，同时讨论了它对未排序数据库搜索问题的革命性意义。 第八章：超越搜索：Shor因子分解算法的深度剖析 Shor算法是量子计算领域最具颠覆性的发现之一。本章将投入大量篇幅，从量子傅里叶变换（QFT）的构建入手，逐步推导出周期查找子程序，最终完成对大整数的因子分解。我们还将讨论该算法对现代公钥加密体系（如RSA）的直接威胁。 第九章：量子模拟与物理系统建模 量子计算机最自然的应用是模拟量子系统本身。本章探讨了如何利用量子线路来模拟分子轨道、化学反应动力学以及凝聚态物理中的哈密顿量。我们介绍了Trotter-Suzuki分解等数值方法，用以在有限的量子门操作下逼近连续时间演化。 第十章：变分量子算法与NISQ时代（Noisy Intermediate-Scale Quantum） 面对当前的硬件限制，混合量子-经典算法成为研究热点。本章重点介绍变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）。我们详细分析了这些算法的结构——参数化量子线路（Ansatz）的设计、代价函数的构建，以及如何利用经典优化器（如梯度下降）来迭代寻找最优解，展示了在噪声背景下解决优化问题的实用途径。 附录：技术工具与深入阅读 附录部分提供了读者进一步学习所需的工具和资源： 附录A：线性代数补充： 矩阵分解、奇异值分解（SVD）在量子态分析中的应用。 附录B：常用量子计算软件库简介： 对Qiskit、Cirq等主流编程框架的概述和基本操作示例（代码示例，非教程）。 附录C：开放性研究问题： 探讨当前量子计算面临的去噪、可扩展性以及量子霸权（Quantum Supremacy）的哲学讨论。 --- 本书特色总结： 本书的叙事逻辑是从基础物理的“弦”到信息论的“熵”，层层递进，确保读者不仅知道“如何做”量子计算，更能理解“为什么能做”和“其极限在哪里”。全书摒弃了肤浅的概览，以严谨的数学推导和清晰的物理图像相结合，力求成为该领域内一本扎实、耐读的参考书。我们相信，对信息本质的深入理解，是开启未来计算范式的金钥匙。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆