目錄
緒論 1
第一節(jié) 引言 1
第二節(jié) 量子計算與量子信息的歷史 1
第三節(jié) 量子計算與量子信息發(fā)展的方向 3
第一篇 量子基礎(chǔ)介紹
第一章 量子比特概述 7
第一節(jié) 引言 7
第二節(jié) 量子比特 7
一、量子比特基礎(chǔ) 7
二、量子比特狀態(tài)的幾何表示 8
第三節(jié) 雙量子比特 9
一、雙量子比特系統(tǒng)與測量 9
二、Bell態(tài) 11
三、EPR佯謬 12
第四節(jié) 本章小結(jié) 14
第二章 量子線路基礎(chǔ) 15
第一節(jié) 引言 15
第二節(jié) 量子邏輯門 15
一、量子態(tài)的演化 15
二、酉操作 16
三、單量子邏輯門 17
四、雙量子邏輯門 18
第三節(jié) CHSH游戲 20
一、CHSH游戲的基本規(guī)則 20
二、經(jīng)典解法 21
三、量子比特狀態(tài)的幾何理解 23
四、量子解法 25
第四節(jié) 量子隱形傳態(tài) 28
一、量子不可克隆定理 28
二、量子隱形傳態(tài)的實現(xiàn) 30
第五節(jié) 量子線路的特性 32
一、量子線路的疊加 32
二、量子線路的可逆 33
三、垃圾比特帶來的影響 34
第六節(jié) 本章小結(jié) 35
第二篇 量子計算
第三章 量子傅里葉變換與應(yīng)用 39
第一節(jié) 引言 39
第二節(jié) 基礎(chǔ)量子算法 39
一、Hadamard變換 39
二、奇偶問題 41
三、西蒙算法 44
第三節(jié) 量子傅里葉變換的原理 51
一、量子傅里葉變換公式化簡 51
二、量子傅里葉變換對應(yīng)電路 55
第四節(jié) 量子傅里葉變換的應(yīng)用 58
一、相位估計 58
二、求階 61
三、因子分解Shor算法 68
第五節(jié) 本章小結(jié) 70
第四章 量子搜索算法 72
第一節(jié) 引言 72
第二節(jié) Grover算法 72
一、Grover算法的具體步驟 72
二、Grover算法的時間復(fù)雜度分析 77
第三節(jié) 本章小結(jié) 81
第三篇 量子信息
第五章 量子糾錯 85
第一節(jié) 引言 85
第二節(jié) 常見錯誤 85
一、比特翻轉(zhuǎn)錯誤 85
二、相位翻轉(zhuǎn)錯誤 88
第三節(jié) Shor碼 91
一、Shor碼對應(yīng)編碼線路 91
二、Shor碼糾錯的具體步驟 94
第四節(jié) 無須測量的解碼線路 95
第五節(jié) 本章小結(jié) 98
參考文獻 99