Standardization and Quality Assurance in Fluorescence Measurements I pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Resch-genger (EDT)

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:2008-10-10

价格:USD 319.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9783540752066

丛书系列:

图书标签:

• Fluorescence
• Standardization
• Quality Assurance
• Measurement
• Spectroscopy
• Analytical Chemistry
• Optical Sensors
• Bioimaging
• Validation
• Data Analysis

好的，这是一本关于不同主题的图书的详细简介，完全不涉及《Standardization and Quality Assurance in Fluorescence Measurements I》的内容。 --- 《量子计算前沿：理论、算法与硬件实现》 深入探索下一代计算范式的基石 书籍概述： 《量子计算前沿：理论、算法与硬件实现》是一部面向高等院校研究生、科研人员以及希望深入理解量子信息科学与工程领域的专业人士的权威性著作。本书系统性地梳理了量子计算从基础理论框架构建到实际硬件工程实现的完整脉络，旨在为读者提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角。 本书不仅详尽阐述了量子力学的基本原理如何转化为可操作的量子计算模型，更聚焦于当前学术界和工业界最活跃的研究方向——量子算法的创新、错误修正机制的突破以及新型量子硬件平台的工程化挑战。内容覆盖了从最基本的量子比特操作到复杂的多体系统模拟，力求在理论深度和工程实践之间架起坚实的桥梁。 第一部分：量子信息与计算的理论基石 本部分为读者构建了理解量子计算所需的数学和物理基础。 第一章：量子力学的核心原理回顾 本章首先复习了量子力学的基本公设，重点阐述了量子态的线性叠加原理、波函数的演化（薛定谔方程）及其在多粒子系统中的张量积结构。随后，详细讨论了测量理论，包括本征值、概率解释以及量子态的坍缩过程。对量子力学中的纠缠（Entanglement）概念进行了严格的数学定义和物理意义的探讨，强调了纠缠作为量子计算资源的核心地位。 第二章：量子信息论基础 本章将理论物理转化为信息科学语言。深入讲解了量子比特（Qubit）的数学描述（布洛赫球表示法），以及单比特和多比特酉变换（Unitary Transformations）作为量子逻辑门的操作。核心内容包括了量子信息熵（冯·诺依依曼熵）、互信息、量子信道容量等信息论指标。重点解析了贝尔态（Bell States）的制备与应用，并对量子态层析（Quantum State Tomography）的方法论进行了详尽的描述。 第三章：量子计算模型与复杂性理论 本章系统比较了不同的量子计算模型，包括电路模型、绝热量子计算模型（Adiabatic Quantum Computation）以及拓扑量子计算模型。在复杂性理论方面，本书详细分析了量子图灵机（Quantum Turing Machine）的概念，并对比了经典计算与量子计算在解决特定问题上的复杂度差异（如P、NP、BQP类别的关系）。对量子不可并行化定理（No-Go Theorems）的最新进展进行了介绍。 第二部分：核心量子算法与应用 本部分聚焦于指导实践的量子算法设计，分析其在解决经典难题中的巨大潜力。 第四章：著名量子算法的深入剖析 本章详细拆解了推动量子计算发展的里程碑式算法。 Shor算法： 详尽阐述其基于量子傅里叶变换（QFT）的分解机制，并讨论了实现该算法所需的最小量子比特数、门深（Gate Depth）以及对错误率的要求。 Grover搜索算法： 深入分析了振幅放大（Amplitude Amplification）技术，并给出了其二次加速的严格证明，探讨了该算法在非结构化搜索问题中的普适性。 量子相位估计算法（QPE）： 作为许多进阶算法（如模拟化学）的基础模块，QPE的实现细节、精度控制以及错误传播机制被细致讲解。 第五章：量子模拟与材料科学应用 本章探讨了量子计算在物理和化学领域的直接应用。重点介绍了使用量子相位估计算法和变分量子本征求解器（Variational Quantum Eigensolver, VQE）来计算分子能量、模拟电子结构的方法。讨论了如何构建哈密顿量的数字化表示，并分析了有限规模量子设备（NISQ时代）在模拟强关联电子系统方面的初步成果与局限性。 第六章：量子机器学习（QML）基础 本章关注量子计算与人工智能的交叉领域。引入了量子特征映射（Quantum Feature Maps）的概念，解析了量子支持向量机（QSVM）和量子神经网络（QNN）的架构。重点讨论了数据编码策略（如振幅编码、角度编码）对模型性能的影响，以及如何利用量子优化算法（如QAOA）解决特定的组合优化问题。 第三部分：量子硬件的工程挑战与前沿平台 本部分将视角转向实现量子计算机所需的物理基础，分析当前主流硬件平台的优势、劣势与工程瓶颈。 第七章：超导电路量子计算平台 本章详细介绍了基于约瑟夫森结（Josephson Junctions）的超导量子比特技术，特别是Transmon和Flux Qubit的设计原理。深入探讨了实现高保真度单比特和双比特门操作所面临的退相干（Decoherence）挑战、微波脉冲控制技术，以及大规模集成化所需的低温制冷（Cryogenics）技术要求。 第八章：离子阱与中性原子系统 本章阐述了基于捕获离子的量子计算方案。重点分析了激光冷却、囚禁技术（如Pauling-Klaue阱）以及通过激光驱动的Mølmer–Sørensen门实现高连通性的双比特门操作。同时，对基于光镊（Optical Tweezers）的中性原子阵列在构建大规模可寻址系统方面的最新进展进行了详尽介绍。 第九章：容错量子计算与错误修正 本章聚焦于实现通用、可靠的量子计算所必须的关键技术——量子错误修正（QEC）。系统介绍了表面码（Surface Codes）的原理、逻辑量子比特的编码与解码过程，以及阈值定理（Threshold Theorem）的意义。讨论了实现容错计算所需的物理比特与逻辑比特之间的资源开销，并对比了环码（Color Codes）等新型QEC方案的工程可行性。 结论与展望： 本书在结尾部分总结了当前量子计算领域的主要瓶颈，包括相干时间延长、门保真度提升、连接性增强以及可扩展性设计。同时，对未来十年内量子计算可能实现的突破，如高效的化学模拟和对密码学的潜在威胁，进行了审慎的分析和展望。 --- 目标读者： 物理学、计算机科学、电子工程、数学等相关专业的硕士及博士研究生，致力于量子信息技术研发的工程师与科学家，以及对前沿计算范式感兴趣的资深技术人员。

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