气体水合物科学与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:457

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出版时间:2008-1

价格:80.00元

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isbn号码:9787122013699

丛书系列:

图书标签:

• 气体水合物
• 天然气
• 能源
• 低温
• 相变
• 地球科学
• 化学工程
• 海洋工程
• 储能
• 可燃冰

好的，这是一份关于一本名为《量子计算与未来信息技术》的图书简介，内容详细，侧重于量子计算的核心概念、技术进展及其在信息科学领域的应用前景，与您提到的《气体水合物科学与技术》内容完全无关。 --- 《量子计算与未来信息技术》图书简介 书名： 量子计算与未来信息技术 作者： (此处可虚构作者名，例如：李明 教授，张伟 博士) 出版社： (此处可虚构出版社名，例如：科学出版社) 出版日期： (例如：2024年10月) 页数： (例如：680页) 定价： (例如：128.00 元) 内容概述 《量子计算与未来信息技术》是一部深度探讨量子信息科学前沿、系统阐述量子计算理论基础、关键技术路径以及未来应用前景的专业著作。本书旨在为物理学、计算机科学、电子工程、数学等相关领域的科研人员、高校师生以及技术工程师提供一个全面、深入且结构清晰的知识框架。 本书的核心在于揭示经典计算范式的局限性，并详细剖析如何利用量子力学的奇特现象——叠加态（Superposition）、量子纠缠（Entanglement）和量子隧穿（Quantum Tunneling）来实现超越现有最快超级计算机的计算能力。全书内容覆盖从最基础的量子比特（Qubit）概念到复杂的多体系统模拟和量子纠错理论，力求在理论深度和工程实践之间搭建一座坚实的桥梁。 核心章节与内容详述 本书共分为六大部分，共十五章，层层递进，确保读者能够系统掌握量子计算的精髓。 第一部分：量子信息科学的基础原理 (约占全书15%) 本部分是理解后续复杂理论的基石。它首先回顾了必要的经典信息论背景，随后深入介绍了量子力学的基本公设，特别是针对信息处理的视角。重点讲解了量子态的数学描述（狄拉克符号、布洛赫球模型），以及量子测量的概率性本质。 核心内容： 量子比特（Qubit）的定义与表示；单比特和多比特系统的希尔伯特空间；冯·诺依依曼熵与量子信息度量。 特色： 引入了现代物理中关于量子退相干（Decoherence）的最新理解，强调环境对量子信息存续的关键影响。 第二部分：量子门、线路与可编程性 (约占全书20%) 本部分将理论转化为可操作的计算模型。详细解析了构建量子线路所需的基本量子逻辑门，并探讨了通用量子计算模型的构建。 核心内容： 基本的单比特门（如Pauli矩阵、Hadamard门）和两比特门（如CNOT门、CZ门）的物理意义和矩阵表示；量子线路图的绘制规范；通用量子计算的完备性证明（例如，证明Hadamard、T门和CNOT门足以构建任意量子逻辑运算）。 特色： 详述了量子线路优化（Circuit Optimization）的技术，旨在减少门操作次数和时间，这对于NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代的设备至关重要。 第三部分：核心量子算法的深入剖析 (约占全书25%) 这是本书技术含量最高的部分，系统讲解了驱动量子计算革命性潜力的几大关键算法，并提供详尽的数学推导和实现逻辑。 Shor算法： 重点分析了其在因子分解问题上的指数级加速，以及对现有公钥加密体系（如RSA）的潜在威胁。书中包含了算法的傅里叶变换核心步骤的详细分解。 Grover搜索算法： 阐述了其在非结构化数据库搜索中的二次加速（Quadratic Speedup），并详细介绍了“振幅放大”的核心迭代过程。 量子模拟（Quantum Simulation）： 探讨了如何利用量子计算机模拟复杂的分子结构、材料性质和高能物理过程，特别是基于Trotter-Suzuki分解的演化模拟方法。 变分量子本征求解器 (VQE)： 作为NISQ时代最热门的混合算法之一，本书对其在化学计算中的应用进行了详尽的建模和分析。 第四部分：量子硬件的实现路径与挑战 (约占全书20%) 本部分聚焦于如何将抽象的量子计算模型转化为实际可运行的物理设备。本书对比了当前主流的物理实现技术，并着重分析了各自的工程瓶颈。 超导电路量子计算： 深入介绍Transmon量子比特的工作原理、读出机制以及对极低温环境的依赖性。 离子阱量子计算： 讨论了激光冷却、精确操控单个离子以及通过离子间的集体运动实现多体相互作用的方法。 拓扑量子计算与中性原子阵列： 对新兴技术如基于Majorana费米子的拓扑量子比特的概念进行介绍，并分析中性原子阵列在可扩展性方面的潜力。 工程挑战： 重点讨论了相干时间（Coherence Time）、保真度（Fidelity）和可扩展性（Scalability）这三大核心难题。 第五部分：量子纠错与容错计算 (约占全书15%) 实现通用、大规模的量子计算，必须克服环境噪声带来的错误。本部分系统介绍了量子纠错理论（QEC）。 核心内容： 经典纠错码与量子纠错码的根本区别；表面码（Surface Code）的详细结构、阈值分析和逻辑比特编码方式；阈值定理的意义及其对容错计算的指导作用。 特色： 结合最新的研究成果，讨论了如何利用低保真度的物理量子比特构建高保真度的逻辑量子比特的实际策略。 第六部分：量子计算的未来展望与交叉应用 (约占全书5%) 本部分着眼于未来，探讨了量子计算对密码学、人工智能、金融建模等领域的颠覆性影响，并展望了量子互联网和量子传感器技术的发展方向。 本书的特点与价值 1. 体系完备： 覆盖了从基础物理到前沿算法、再到硬件实现的完整产业链条，适合作为系统学习量子计算的教材或参考书。 2. 深度与广度兼顾： 理论推导严谨，不回避复杂的数学细节，同时用大量实例和图示解释抽象概念。 3. 面向实践： 结合了当前主流的开源量子计算框架（如Qiskit, Cirq）的使用思路，便于读者将理论知识应用于实际编程模拟中。 《量子计算与未来信息技术》不仅是对现有知识的梳理，更是对下一代信息技术范式的深度预研。阅读本书，将帮助读者站在信息科学革命的最前沿，理解未来计算的可能性边界。

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