量子计算实战电子书

内容提要

致谢

前言

作者简介

本书封面简介

资源与支持

第1部分 量子计算导论

第1章 进化，革命，还是炒作？

1.1 期望管理

1.2 量子计算的颠覆性部分：贴近自然

1.3 混合计算

1.4 为量子计算机抽象软件

1.5 从量子到计算还是从计算到量子

本章小结

第2章 “Hello, world”量子计算版

2.1 Strange简介

2.2 用Strange运行第一个示例程序

2.3 分析HelloStrange的代码

2.4 获取并安装Strange代码

2.5 后续步骤

本章小结

第3章 量子位与量子逻辑门：量子计算的基本单元

3.1 经典位与量子位

3.2 量子位的符号表示

3.3 逻辑门：操作和观测量子位

3.4 第1个量子逻辑门：泡利X门

3.5 在Strange中操作量子位

3.6 量子电路的可视化

本章小结

第2部分 基本概念及其在编程中的应用

第4章 叠加态

4.1 什么是叠加态？

4.2 用概率向量表示量子系统的状态

4.3 矩阵门操作简介

4.4 阿达玛门：产生叠加态的门

4.5 运用阿达玛门的Java代码

本章小结

第5章 纠缠

5.1 预测正反面

5.2 独立概率：经典方式

5.3 独立概率：量子方式

5.4 纠缠的物理概念

5.5 表征量子纠缠的逻辑门

5.6 创建贝尔态：相关概率

5.7 《玛丽有个小量子位》

本章小结

第6章 量子网络初探

6.1 量子网络的拓扑结构

6.2 量子网络的障碍

6.3 泡利Z门与观测

6.4 量子远程传态

6.5 量子中继器

本章小结

第3部分 量子算法与代码

第7章 对“Hello, world”的解释

7.1 从硬件到高级语言

7.2 不同层次的抽象

7.3 量子计算模拟器的其他语言

7.4 Strange：高/低级方法

7.5 StrangeFX：一种开发工具

7.6 使用Strange创建个人电路

7.7 模拟器、云服务和真正的硬件

本章小结

第8章 利用量子计算的安全通信

8.1 初始启动问题

8.2 量子密钥分配

8.3 朴素方法

8.4 利用叠加态

8.5 BB84

8.6 Java中的量子密钥分配

本章小结

第9章 多伊奇-约萨算法

9.1 当解答不是问题时

9.2 函数的性质

9.3 可逆量子逻辑门

9.4 定义谕示

9.5 从函数到谕示

9.6 多伊奇算法

9.7 多伊奇-约萨算法

9.8 结论

本章小结

第10章 格罗弗搜索算法

10.1 还需要一个新的搜索架构吗？

10.2 经典搜索问题

10.3 量子搜索：利用格罗弗搜索算法

10.4 概率与幅值

10.5 格罗弗搜索背后的算法

10.6 结论

本章小结

第11章 舒尔算法

11.1 一个小示例

11.2 营销炒作

11.3 经典分解和量子分解

11.4 一个跨领域问题

11.5 问题描述

11.6 舒尔算法背后的基本原理

11.7 基于量子的实现

11.8 利用量子逻辑门创建周期函数

11.9 求周期

11.10 实现中的挑战

本章小结

附录A Strange入门

A.1 环境要求

A.2 获取和安装示例代码

A.3 HelloStrange程序

附录B 线性代数

B.1 矩阵与向量的乘法

B.2 矩阵乘法

B.3 张量积