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出版者:Thomson Learning College

作者:Pasewark, William R.

出品人:

頁數:64

译者:

出版時間:1999-8

價格:$ 32.71

裝幀:Pap

isbn號碼:9780538692748

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算器
• 速算
• 技巧
• 按鍵
• 技能
• 數學
• 學習
• 工具
• 效率
• 辦公

好的，以下是一份針對《Ten-Key Skill Builder for Calculators》這本書的詳細圖書簡介，該簡介旨在描述一本不同於該計算器技能訓練書的內容，力求詳實且自然流暢。 --- 圖書簡介：星海迷航：量子計算與未來計算範式革命 書名： 星海迷航：量子計算與未來計算範式革命 作者： [虛構作者名，例如：艾薩剋·維特比] 齣版社： [虛構齣版社名，例如：前沿科學文庫] 內容概述 《星海迷航：量子計算與未來計算範式革命》是一部全麵、深入且極具前瞻性的科技專著。本書跳脫瞭傳統數字邏輯和經典計算機科學的範疇，聚焦於正在深刻改變信息處理邊界的下一代計算技術——量子計算。它不僅僅是一本技術手冊，更是一次引導讀者穿越概率雲霧、理解疊加態奧秘的思想旅程。 本書的目標讀者群廣泛，涵蓋瞭計算機科學專業學生、希望瞭解前沿科技的工程師、對物理學與信息論交叉領域感興趣的研究人員，乃至對未來科技趨勢抱有好奇心的普通讀者。作者以清晰的敘事結構和嚴謹的科學態度，將晦澀的量子力學原理轉化為可理解的計算模型，展示瞭量子計算如何從理論的“藍圖”走嚮實際應用的“裏程碑”。 第一部分：經典之基與量子之思（Foundations and Conceptual Shifts） 本書開篇，作者並未急於深入復雜的數學公式，而是首先迴顧瞭經典計算的演進曆程——從圖靈機到現代馮·諾依曼架構。這種迴顧旨在建立一個清晰的參照係，以便讀者能夠真正體會到量子計算帶來的顛覆性變革。 第一章：經典計算的邊界與瓶頸： 深入分析瞭摩爾定律放緩的深層原因，以及傳統信息存儲和處理在麵對大數據、復雜模擬（如藥物分子結構、材料科學）時遭遇的指數級計算復雜度難題。 第二章：量子力學的奇特世界： 這是理解量子計算的基石。本章以直觀的類比和精選的曆史實驗（如雙縫乾涉）為引，解釋瞭量子疊加態（Superposition）和量子糾纏（Entanglement）這兩個核心概念。作者特彆強調瞭量子比特（Qubit）與經典比特（Bit）在信息承載能力上的本質區彆，並探討瞭概率幅（Probability Amplitude）在信息編碼中的關鍵作用。 第三章：從薛定諤方程到量子門： 闡述瞭量子信息論的數學框架。本章詳細介紹瞭酉矩陣（Unitary Matrices）在量子運算中的地位，並係統性地解構瞭如Hadamard門、Pauli門、CNOT門等基礎量子邏輯門的操作原理。這部分內容為後續算法的學習打下瞭堅實的理論基礎。 第二部分：量子算法的璀璨星河（The Constellation of Quantum Algorithms） 在建立瞭紮實的理論基礎後，本書的第二部分進入瞭量子計算最具實踐意義的領域——算法。作者精選瞭當代最重要和最具潛力的幾種量子算法進行深入剖析。 第四章：秀爾算法（Shor's Algorithm）的革命性衝擊： 詳細解析瞭秀爾算法如何利用量子傅裏葉變換（QFT）來高效地解決大數質因數分解問題。本章不僅探討瞭該算法對現有公鑰加密體係（如RSA）的潛在威脅，還深入討論瞭後量子密碼學（Post-Quantum Cryptography, PQC）的研究方嚮與應對策略。 第五章：格羅弗算法（Grover's Algorithm）的搜索加速： 重點介紹瞭格羅弗算法在無序數據庫搜索中的二次方加速優勢。通過幾何解釋，展示瞭振幅放大（Amplitude Amplification）機製如何係統性地將正確解的概率推嚮峰值，並對比瞭其在優化問題中的應用潛力。 第六章：變分量子本徵求解器（VQE）與量子模擬： 麵對當前“噪聲中級量子”（NISQ）時代的硬件限製，VQE作為一種混閤量子-經典算法脫穎而齣。本章詳述瞭VQE如何用於分子哈密頓量計算、材料科學模擬，並展示瞭其在化學能級計算中的實際案例。 第七章：量子機器學習（QML）的初步探索： 探討瞭量子特徵映射（Quantum Feature Mapping）的概念，以及量子神經網絡（QNNs）在處理高維數據時的潛在優勢。本章旨在激發讀者對融閤人工智能與量子計算前沿領域的興趣。 第三部分：硬件、挑戰與未來展望（Hardware, Hurdles, and Horizons） 技術的發展總是伴隨著工程上的巨大挑戰。《星海迷航》的第三部分將視角從純理論轉嚮瞭實現層麵，探討瞭構建量子計算機的多種路徑及其麵臨的嚴峻考驗。 第八章：多樣的量子硬件平颱： 對當前主流的量子比特實現技術進行瞭比較分析，包括超導電路（Superconducting Circuits）、離子阱（Trapped Ions）、中性原子（Neutral Atoms）、拓撲量子計算（Topological QC）等。每種技術都被評估瞭其相乾時間、門保真度、可擴展性等關鍵指標。 第九章：退相乾性與誤差修正的艱巨任務： 深入討論瞭量子計算最核心的敵人——退相乾（Decoherence）。作者詳盡地介紹瞭量子誤差修正碼（Quantum Error Correction, QEC）的原理，如錶麵碼（Surface Codes），並強調瞭容錯量子計算（Fault-Tolerant Quantum Computing, FTQC）是實現大規模應用的關鍵門檻。 第十章：量子計算的生態係統與未來十年： 展望瞭量子計算的商業化趨勢和應用路綫圖。從雲計算中的量子資源訪問，到特定領域的早期商用案例（如金融建模、物流優化），本書預測瞭量子霸權（Quantum Supremacy）之後，我們真正能實現“量子優勢”（Quantum Advantage）的領域。同時，作者也坦誠地指齣瞭當前研究中尚未解決的根本性難題。 結語：計算的下一個黎明 《星海迷航》以充滿哲思的方式結尾，提醒讀者，量子計算不僅是速度的提升，更是我們理解宇宙和信息本質方式的根本轉變。它要求我們用一種全新的、更符閤自然界基本規律的方式去思考計算的可能性。本書提供瞭一套嚴謹的知識框架，幫助讀者做好準備，迎接這個即將到來的計算範式革命。 --- 本書特色： 深度與廣度的平衡： 既包含瞭嚴格的數學推導，也輔以豐富的物理直覺闡釋。 前沿性： 覆蓋瞭NISQ時代到FTQC的完整技術譜係。 案例驅動： 重要的算法均配有詳細的簡化模型演示。 反思性探討： 不僅關注技術本身，更深入討論瞭其對社會、安全和哲學的深遠影響。

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