微型计算机控制技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787111097877

丛书系列:

图书标签:

• 微型计算机
• 控制技术
• 单片机
• 嵌入式系统
• 电子技术
• 自动化
• 传感器
• 电路
• 编程
• 实践

图书简介：量子信息学导论 第一章：量子力学的基本原理 本章将深入探讨构成量子信息学的基石——量子力学的核心概念。我们将从经典的物理学视角出发，逐步引入量子现象的奇特之处，例如波粒二象性、量子叠加态以及量子纠缠的本质。 1.1 经典物理学的局限性与量子革命的开端： 回顾黑体辐射、光电效应等实验现象如何动摇了经典物理学的根基，并介绍了普朗克提出的能量量子化假设。 1.2 量子态的数学描述： 详细阐述了狄拉克符号（Bra-Ket Notation）在描述量子态中的应用，包括希尔伯特空间的概念、基矢的选取与态矢的演化。重点分析了单比特量子态的表示及其几何意义（布洛赫球）。 1.3 薛定谔方程与时间演化： 介绍时间依赖薛定谔方程，分析定态薛定谔方程的求解方法，并探讨系统的哈密顿量如何决定其时间演化规律。引入时间演化算符的概念及其性质。 1.4 量子测量理论： 阐释测量在量子力学中的核心地位，包括测量公设、本征值问题和波函数坍缩的物理图像。讨论投影测量、弱测量以及量子态层析成像的基本原理。 1.5 量子力学中的对称性与守恒定律： 探讨宇称、时间反演等对称操作对系统能级结构的影响，并简要介绍诺特定理在量子场论中的初步体现。 第二章：量子比特与量子门 本章聚焦于量子信息处理的基本单元——量子比特（Qubit）的构建、操控及其在量子计算中的作用。 2.1 量子比特的物理实现： 介绍当前主流的量子比特载体，包括超导电路（Transmons）、囚禁离子、光子以及半导体量子点中的自旋等。对比不同物理系统在相干时间、退相干率和可扩展性方面的优劣。 2.2 单比特量子门： 详细分析泡利（Pauli）门族（X, Y, Z）和Hadamard门（H）的矩阵表示及其对量子态的作用。讨论相位门（S, T）在构建通用门集中的重要性。 2.3 多比特量子门与纠缠操作： 深入研究受控非门（CNOT）、受控Z门（CZ）等双比特门的操作机制。强调CNOT门作为构建量子逻辑电路的基石作用，并解释其如何用于在两个不相关的量子比特间建立和传播纠缠。 2.4 量子电路与通用性： 定义量子线路模型，并阐述了量子门集的“完备性”概念。证明Hadamard门、相移门和CNOT门构成的门集足以实现任何幺正变换（即实现通用量子计算）。 2.5 量子纠错码的初步介绍： 鉴于量子态的脆弱性，本节简要介绍量子纠错的基本思想，如三比特比特翻转码，为后续深入学习高级纠错技术奠定基础。 第三章：量子计算模型与算法 本章将超越基础的量子门操作，介绍主流的量子计算范式及其在解决特定问题上展现的超越经典计算的潜力。 3.1 量子并行性与叠加态的威力： 解释量子算法如何通过一次对叠加态的演化实现对输入空间所有可能性的并行探索（虽然输出结果的提取受限于测量）。 3.2 著名的量子算法： 详细剖析Shor算法（大数分解）和Grover搜索算法的原理。着重分析它们相对于经典对应算法的加速因子（指数级或平方级加速），并讨论其实际应用前景和限制。 3.3 量子模拟（Quantum Simulation）： 介绍如何利用可控的量子系统来模拟其他难以处理的量子多体系统（如分子结构、材料特性）。重点讲解Trotter-Suzuki分解方法在时间演化模拟中的应用。 3.4 变分量子本征求解器（VQE）： 探讨当前噪声中等规模量子（NISQ）时代流行的混合量子-经典算法VQE。分析其在计算分子基态能量中的应用流程和参数优化策略。 3.5 量子退火（Quantum Annealing）： 介绍与门模型计算不同的另一种量子计算范式——量子退火，阐述其基于绝热定理解决组合优化问题的原理。 第四章：量子通信与信息论 本章将探讨如何利用量子特性进行安全的通信以及量子信息传输的理论极限。 4.1 量子隐形传态（Quantum Teleportation）： 详尽描述利用最大纠缠态（EPR对）和经典信道实现未知量子态传输的完整协议。分析该过程对“信息不可克隆定理”的遵守。 4.2 量子密钥分发（QKD）： 深入讲解BB84协议和Ekert91协议的工作原理。强调QKD如何利用量子力学的基本原理（如测量干扰）来保证密钥分配的绝对安全性，抵抗窃听者的存在。 4.3 量子不可克隆定理（No-Cloning Theorem）： 阐述为什么一个未知的量子态不能被完美复制的物理限制，及其对信息处理的深远影响。 4.4 量子信道与信道容量： 引入量子信道模型，讨论信道容量的概念。简要介绍量子信道的可加性以及纠缠辅助信道容量的优化潜力。 第五章：量子信息的度量与资源理论 本章从信息论的角度量化和分类量子资源，探讨纠缠、相干性等核心量子特性的精确定义和价值评估。 5.1 熵与信息度量： 复习经典信息论中的香农熵，并引入冯·诺依曼熵来度量量子系统的混合程度。分析约化密度矩阵在描述子系统状态中的作用。 5.2 纠缠的量化： 讨论如何量化量子系统中的纠缠程度。详细介绍纠缠熵（Entanglement Entropy）的概念，以及使用纠缠度量（如纠缠偏信度）来区分不同类型的纠缠态。 5.3 相干性作为资源： 探讨量子相干性（Coherence）——量子叠加态所蕴含的非经典信息——作为一种可耗散的资源。介绍相干性度量的相关指标。 5.4 量子优越性（Quantum Supremacy）的探讨： 总结当前对“量子优越性”的定义和哲学意义，分析实现这一目标所依赖的特定量子资源和实验验证方法。 附录 A：线性代数回顾 附录 B：群论在量子力学中的应用基础

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆