主动网络及其实现技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电

作者:敖志刚

出品人:

页数:469

译者:

出版时间:2007-1

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787508442525

丛书系列:

图书标签:

• 主动网络
• 网络架构
• 网络协议
• 软件定义网络
• SDN
• 网络虚拟化
• NFV
• 分布式系统
• 网络安全
• 未来网络

好的，以下是一份关于《主动网络及其实现技术》一书的图书简介，内容详实，且不涉及该书本身的任何内容： --- 图书简介：深入解析量子计算与信息科学的前沿探索 书名：量子纠缠的奥秘：理论基础、实验验证与未来应用 作者：[此处可填写虚构作者姓名] 出版社：[此处可填写虚构出版社名称] ISBN：[此处可填写虚构ISBN] --- 导言：跨越经典边界的科学革命 自二十世纪初量子力学奠基以来，人类对物质世界微观层面的认识发生了根本性的变革。然而，直到近几十年，随着技术的飞速发展，我们才真正开始有能力驾驭量子力学的独特属性——叠加态与纠缠态。本书《量子纠缠的奥秘：理论基础、实验验证与未来应用》正是这样一部集大成之作，它系统而深入地探讨了量子信息科学的核心——量子纠缠现象，并详细阐述了如何将这些理论转化为可操作的技术与具有颠覆性的应用。 本书旨在为物理学、计算机科学、电子工程及数学等领域的专业人士、研究生以及对量子技术抱有浓厚兴趣的读者，提供一个全面而严谨的知识框架。我们力求在保持学术严谨性的同时，确保论述的清晰性与逻辑的连贯性，引导读者逐步从基础概念走向尖端研究。 --- 第一部分：量子纠缠的理论基石与数学描述 本部分聚焦于量子纠缠现象的理论根源和精确的数学语言。 第一章 量子力学基础回顾与概念重塑： 本章首先对波函数、薛定谔方程、态矢量空间等经典量子力学概念进行快速而精准的梳理，为后续的复杂讨论打下坚实基础。重点在于引入量子态的张量积结构，这是理解多粒子系统的关键。我们详细探讨了量子力学的基本公设，特别是关于测量坍缩的概率解释，并强调了区分经典相关性与量子纠缠的必要性。 第二章 纠缠态的数学形式与度量： 纠缠的本质在于其不可分解性。本章深入剖析了可分离态（Separable States）与纠缠态（Entangled States）的严格数学定义。核心内容包括密度矩阵（Density Matrix）的引入，用于描述混合态。随后，我们详细介绍了量化纠缠的各种重要指标，例如： 纠缠熵（Entanglement Entropy）： 尤其是冯·诺依依曼熵（von Neumann Entropy）在描述纯态纠缠中的应用，以及其在多体系统中的推广。 纠缠见证者（Entanglement Witnesses）： 介绍如何通过可观测量来判定一个给定的量子态是否为纠缠态，这对于实验验证至关重要。 纠缠的凸性与非负性： 阐述纠缠作为一种资源所具备的特性。 第三章 贝尔不等式与非定域性： 量子纠缠最令人震撼的特征是其非定域性（Non-locality）。本章详尽解析了贝尔不等式（Bell Inequalities）的起源、数学构造及其物理意义。我们不仅推导了最著名的CHSH不等式，还探讨了各种变体，如GHZ态（Greenberger–Horne–Zeilinger States）和W态的特性。通过对实验违反贝尔不等式的分析，本书清晰地论证了量子世界的反直觉性，以及它对定域实在论（Local Realism）的彻底颠覆。 --- 第二部分：纠缠的生成、控制与实验实现 理论的价值最终体现在可实现性上。本部分将目光转向实验物理学，探索如何制备和维持脆弱的量子纠缠态。 第四章 常见量子比特平台与操控技术： 量子计算和通信依赖于稳定、可扩展的量子比特（Qubits）。本章对当前主流的量子比特实现平台进行了细致的比较分析，包括： 超导电路量子比特（Superconducting Qubits）： 介绍Transmon和Flux Qubit的能级结构、退相干机制及微波脉冲控制技术。 离子阱系统（Trapped Ions）： 详细阐述了激光冷却、电磁囚禁技术，以及利用声子模式实现离子间纠缠的Mølmer–Sørensen门。 光子系统（Photonic Systems）： 讨论了单光子源的制备（如自发参量下转换SPDC）和利用分束器实现光子纠缠的方法。 第五章 量子门操作与纠缠演化： 量子纠缠的动态过程通过量子门（Quantum Gates）来实现。本章详细介绍了单比特和双比特门（如CNOT、CZ门）的物理实现方式。我们重点分析了多体纠缠的生成过程，例如如何通过一系列单比特旋转和受控非门操作，从分离态演化出高纯度的GHZ三比特纠缠态。此外，本章还探讨了在存在噪声和退相干的情况下，纠缠态的演化规律及其保护策略。 第六章 量子纠错与容错架构： 量子态的脆弱性要求我们必须引入纠错机制。本部分深入探讨了经典纠错码（如汉明码）的局限性，并详细介绍了量子纠错码（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的基本原理。重点讲解了表面码（Surface Code）和Steane码，分析了它们如何通过测量“稳定子”（Stabilizers）来检测错误而不破坏纠缠本身。容错量子计算的架构设计是本章的高级内容，涉及逻辑比特的编码与解码流程。 --- 第三部分：纠缠驱动的颠覆性应用 量子纠缠不仅是理论上的奇观，更是驱动下一代信息技术的强大资源。本部分展示了纠缠在通信、计算和精密测量中的实际应用。 第七章 量子密钥分发（QKD）与安全通信： 量子密钥分发是目前最接近商业化的量子技术之一。本章集中介绍基于纠缠的QKD协议，特别是E91协议（Ekert 1991）。我们详细分析了如何利用纠缠对的关联性来生成共享密钥，并阐述了如何通过测量贝尔不等式的违反程度来实时检测窃听者（Eve）。此外，本章还涉及纠缠态在量子中继器（Quantum Repeaters）架构中的作用，以克服光纤传输中的损耗限制。 第八章 量子计算的加速潜力： 纠缠是量子并行性的核心。本章侧重于纠缠态如何赋能特定的计算范式，特别是与Shor算法和Grover算法无关的领域。我们深入探讨了变分量子本征求解器（VQE）和量子近似优化算法（QAOA）等混合量子-经典算法，这些算法依赖于对特定纠缠结构的有效制备来实现化学模拟和组合优化问题的近似求解。 第九章 量子传感与测量： 利用纠缠态的增强灵敏度是量子测量学的核心。本章介绍了如何通过制备多粒子纠缠态（如压缩态或GHZ态）来超越经典测量极限——标准量子极限（SQL）。应用案例包括： 量子重力仪： 纠缠原子干涉在提高重力测量精度上的潜力。 原子钟的精度提升： 如何利用纠缠来减少原子钟计时中的投影噪声。 量子成像： 介绍如何利用纠缠光子对实现低光照下的高分辨率成像。 --- 总结与展望 本书的最后，我们将对量子纠缠的研究现状进行总结，并对未来十年可能出现的重大突破进行前瞻性预测，包括对拓扑量子计算的探讨以及量子网络构建的挑战。 《量子纠缠的奥秘》旨在提供一把通往量子信息前沿领域的钥匙，鼓励读者不仅要理解“是什么”，更要深入探究“为什么”和“如何实现”。 ---

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这本《**主动网络及其实现技术**》的书籍，如果我没记错的话，它主要聚焦于网络技术的一个特定领域，也就是“主动网络”的概念。对我来说，这个主题本身就非常吸引人，因为它代表了传统网络架构向更灵活、更智能方向演进的一种可能性。我记得书里详细阐述了主动网络的**核心思想**，比如将计算和数据处理能力下沉到网络边缘，而不是完全依赖于集中式的设备或协议。书中似乎深入探讨了可编程性，这是主动网络的关键特征之一。通过引入诸如Java小程序或者其他形式的“代码即数据”的概念，读者能够更直观地理解如何定制和部署网络功能，而无需对底层硬件进行大规模的修改。此外，它对实现这一目标所涉及的**关键技术栈**也做了详尽的介绍，比如在数据包中嵌入执行代码的机制，以及如何解决安全性和资源管理这些重大挑战。对于一个网络工程师或者系统架构师来说，这本书提供了一个前瞻性的视角，让我们思考网络如何从一个被动的数据传输管道转变为一个能够动态响应业务需求的智能平台。它不仅仅是理论的堆砌，更包含了许多实际的案例分析，展示了这些概念是如何在仿真环境乃至真实网络中落地的。

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这本书的价值，对我而言，更多体现在其**实现层面**的探讨上。很多理论书籍在讲完“是什么”之后就戛然而止了，但《主动网络及其实现技术》显然没有止步于概念的介绍。它花了大量篇幅讨论了将理论转化为实践所必须面对的工程难题。比如，**网络安全**问题在主动网络中被放大了：如果允许任意代码在网络设备上传播和执行，如何防止恶意代码的扩散和对核心资源的破坏？书中对沙箱技术、代码验证和认证机制的介绍，提供了非常实用的参考。再者，它也深入挖掘了**编译和运行时环境**的挑战。如何设计一个高效的虚拟机（VM）或执行引擎，能够在资源受限的网络节点上快速、安全地运行这些嵌入的数据包代码？这些细节的剖析，让这本书从一本科普读物升华为一本实战指南。它不仅告诉我主动网络**应该**如何工作，更重要的是，它展示了工程人员**如何**让它运转起来，这对于真正想从事相关研发工作的读者来说，是至关重要的。

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这本书的语言风格和行文节奏处理得非常到位，读起来有一种层层递进的学术严谨感，同时又不失探讨新技术的兴奋感。我特别欣赏作者在引入每一个新概念时，都会附带一个**历史背景**的简要回顾，这使得读者能够将主动网络置于整个计算机网络发展史的脉络中去理解。例如，它会将主动网络的概念与早期的分布式计算或面向对象网络的概念进行比较，突出其独特之处。此外，书中对**性能评估方法**的介绍也是亮点之一。在缺乏成熟商用产品的情况下，如何科学地衡量主动网络的延迟、吞吐量和代码执行效率，作者提供了一套严谨的测试框架和度量标准。这种对“如何验证”的重视，体现了作者对工程科学的尊重。这本书的篇幅适中，内容密度极高，每一章都像是在为构建一个复杂系统的蓝图添砖加瓦，迫使读者必须慢下来思考，而不是囫囵吞枣。

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我感觉这本书不仅仅是针对当前的网络技术现状，它更像是在描绘一个**未来网络范式**的蓝图。它挑战了TCP/IP协议栈的僵化，鼓励我们去想象一个真正可塑、可扩展的网络基础设施。其中关于**网络编程模型**的讨论，特别是如何将传统面向流程的思维切换到面向事件驱动、代码部署的模式，对我个人的编程习惯和思维模式产生了深远影响。书中对不同实现层面的技术选择进行了深入剖析，比如在数据平面采用FPGA加速，还是在控制平面使用软件定义网络（SDN）的接口来管理主动节点的生命周期，这些前沿的交叉点分析，非常具有启发性。总而言之，这本书是一次对网络核心功能进行根本性反思的旅程，它不仅传授了知识，更重要的是，激发了读者对“网络还能是什么样”的深度思考，对于希望站在技术前沿、引领下一代网络创新的专业人士来说，无疑是一本极具前瞻性和指导意义的著作。

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初读这本书时，我最大的感受是它在**体系结构**上的构建非常扎实，将一个相对前沿和抽象的概念，拆解成了易于理解的模块。它不像某些技术书籍那样，上来就抛出复杂的公式和晦涩的定义，而是从网络面临的传统瓶颈入手，自然地引出为什么需要“主动”的机制。书中对**资源分配与服务质量（QoS）**部分的论述尤其深刻。在传统网络中，QoS往往是静态配置的，一旦网络状况发生变化，就需要人工干预或依赖预设的冗余。然而，主动网络模型允许资源管理逻辑随数据流一起“流动”，实现实时的、基于上下文的优化。我特别欣赏作者在描述不同主动网络架构模型（比如基于逻辑机的模型和基于代码的路由模型）时的清晰对比，这种对比帮助读者理解不同设计哲学之间的权衡，例如，牺牲一定的启动速度来换取更精细的控制能力，或者反之。对于想要深入理解下一代网络核心控制逻辑的人来说，这种结构化的讲解方式是无价之宝，它帮助我们构建起一个完整的、相互关联的技术框架。

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