量子计算机:穿越未来世界_PDF下载[96MB-百度云]李联宁

本书特色

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量子技术是近年来发展的前沿技术领域，大数据搜寻、破译密码、机器学习、人工智能、身份识别都是量子计算擅长的方向。无论是量子计算还是量子通信，目的都在于解决经典计算机无法解决的问题。预计，5年内将会出现相应的商业化运用，10年内会有普遍性的运用，国内外都很关注这一技术的发展。
本书以浅显易懂的方式讲解复杂的技术前沿问题，避免使用高深的量子力学、高等数学、计算机原理专业知识，深入浅出地详细介绍量子计算机的基础理论、*技术。
本书按量子计算机发展阶段和不断扩展的应用范围依次介绍了涉及量子计算与通信的相关理论基础、量子计算、量子通信与网络、量子安全与密码系统、行业案例研究、量子技术发展前景。
近年来，量子技术有长足的发展，量子计算机与量子通信已经出现在未来世界的门口，目前国内图书市场上开始出现一些量子科学技术书籍，但主要是国外原版专著或其译本，大多数对应于研究生教学层次。为适应广大对现代技术有浓厚兴趣的读者的需求，作者编著了这本量子计算机入门科普书籍，必要时也可作为各级院校的专业教材。

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内容简介

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量子技术是近年来发展的前沿技术领域，大数据搜寻、破译密码、机器学习、人工智能、身份识别都是量子计算擅长的方向。无论是量子计算还是量子通信，目的都在于解决经典计算机无法解决的问题。预计，5年内将会出现相应的商业化运用，10年内会有普遍性的运用，靠前外都很关注这一技术的发展。
本书以浅显易懂的方式讲解复杂的技术前沿问题，避免使用高深的量子力学、高等数学、计算机原理专业知识，深入浅出地详细介绍量子计算机的基础理论、近期新技术。
本书按量子计算机发展阶段和不断扩展的应用范围依次介绍了涉及量子计算与通信的相关理论基础、量子计算、量子通信与网络、量子安全与密码系统、行业案例研究、量子技术发展前景。
近年来，量子技术有长足的发展，量子计算机与量子通信已经出现在未来世界的门口，目前靠前图书市场上开始出现一些量子科学技术书籍，但主要是国外原版专著或其译本，大多数对应于研究生教学层次。为适应广大对现代技术有浓厚兴趣的读者的需求，作者编著了这本量子计算机入门科普书籍，必要时也可作为各级院校的专业教材。

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目录第1章漫话：量子计算机来了11.1量子技术的前世今生11.1.1先说说什么是量子11.1.2宏观世界和微观世界是那么的不同21.2世界上*小的“东西”是量子31.2.1分子、原子和量子，哪个*大？哪个*小31.2.2量子计算机是什么71.2.3量子计算将在我们有生之年普及111.3计算机和力学121.3.1量子力学与现实生活有什么联系121.3.2什么是量子力学 131.3.3全新的计算理论诞生161.410分钟看懂量子比特、量子计算和量子算法161.4.1波粒二象性171.4.2量子纠缠171.4.3量子叠加181.4.4量子比特和量子计算211.5量子计算机是什么计算机241.5.1什么是量子计算机241.5.2量子计算机的前世今生251.5.3量子计算机进入世界级竞赛271.6未来世界是量子互联网的时代331.7现在*火的是量子通信351.7.1量子通信卫星怎么样给小明发送密码351.7.2*火的颠覆性技术量子通信在中国371.8通信编码需要大智慧391.8.1解说通信编码391.8.2我要说的是“悄悄话”401.9当今所有密码系统都失效了441.9.1量子加密的“不破金身”441.9.2走近“颠覆性技术”——量子通信能否取代传统通信46第2章计算机祖孙三代472.1计算机爷爷——图灵机模型472.1.1艾伦·图灵是个科学家472.1.2图灵机模型492.1.3计算机界的诺贝尔奖502.2所有计算机的同一祖宗——图灵机502.3计算机爸爸——冯·诺依曼机532.3.1**个“攒”计算机的人——冯·诺依曼532.3.2经典计算机的五脏六腑552.3.3经典计算机的工作“门道”572.4计算机孙子——量子计算机602.4.1量子计算机的起源602.4.2量子计算机的研究历史612.4.3量子计算机算法理论622.5量子计算机的“硬件单元”已经造出来了662.5.1量子计算机的硬件单元672.5.2量子计算机的硬件逻辑单元是用什么材料做成的712.5.3新型量子计算机首个基本元件问世722.5.4世界上**个完整的量子计算机芯片设计揭晓732.6量子计算机里面还得有“软件算法”742.6.1量子计算机的算法理论 742.6.2为量子计算机量身定做的Shor算法752.6.3量子并行计算的随机搜索——Grover算法762.7量子计算机展望77第3章牛顿力学的困境及飞跃823.1物理大家族823.1.1经典物理学的建立发展过程823.1.2物理学的危机833.1.3经典物理学的完成和局限853.1.4量子论的出现873.2家族长子：牛顿力学893.2.1苹果为什么会落在牛顿头上893.2.2牛顿是谁913.2.3牛顿想的也对也不对：适用范围与局限性933.3家族长孙：量子力学973.3.1量子力学漫谈973.3.2量子力学是用来解释微观粒子的物理分支1003.3.3“薛定谔猫”的困境 1023.3.4量子世界中，波函数到底是数学描述还是实体1043.3.5搞量子力学没点高数基础不行——薛定谔方程1063.3.6眼见为实：量子力学的实验证明1083.3.7牛顿力学与量子力学的决战1133.4独门绝活：量子纠缠1193.4.1给量子纠缠做个CT1193.4.2千里之外的心灵感应：隐形传输1243.4.3量子纠缠将远程控制你的生活1273.5川剧变脸：量子态套叠1283.5.1一般人都搞不清楚的量子态套叠1283.5.2原来如此：量子态套叠原理1293.6挑战量子力学的带头大哥——爱因斯坦1293.6.1量子力学描述世界的语言跟经典力学有根本区别1293.6.2EPR实验1313.6.3泊松亮斑1333.6.4量子隐形传态是“嗖”的一声把人传过去的瞬间传输吗133第4章量子信息脸谱1374.1什么是量子信息1374.1.1量子信息三兄弟1374.1.2量子信息学1394.2量子比特不是比特币1404.2.1比特币1404.2.2量子比特1414.3量子信息的身世1434.3.1量子信息的源头1434.3.2量子信息技术的发展1454.3.3小有小的规矩——量子编码定理和量子编码方案1474.4这个“比特”和那个“比特”不一样1494.4.1风光无限“大哥大”——经典比特1494.4.2领跑下一代——量子比特1504.4.3量子比特叠罗汉1514.4.4谨防“李鬼”！基于量子比特原理才叫量子产品152第5章未来世界的大佬——量子计算1555.1量子计算1565.1.1量子计算的发展历程1565.1.2量子计算的基本原理1575.1.3量子计算机的实现1595.1.4光量子计算机1615.2量子计算的黑白两道1625.2.1白道：量子叠加性1625.2.2黑道：量子相干性1685.3量子计算独门绝技：量子算法1705.3.1高等数学：基于Shor 分解大数质因子量子算法1715.3.2百度一下：基于Grover 量子搜索算法1725.3.3量子智能计算1735.4量子计算机的细胞核：门电路1735.4.1华山论剑门派一：量子逻辑门1765.4.2华山论剑门派二：单量子比特门1805.4.3华山论剑门派三：条件非门1815.4.4华山论剑门派四：量子芯片1835.4.5华山论剑门派五：量子传感器1845.5*火的量子计算机来了1855.5.1众说纷纭的理论及研究1855.5.2信息化战争：量子计算的意义不亚于核武器1895.5.3分久必合：量子计算机的工作原理1915.5.4合久必分： IT世界顶级高手的竞争197第6章未来世界的神经中枢——量子通信2036.1未来世界的神经系统2036.1.1改变世界的新技术：量子通信2036.1.2众人拾柴火焰高：量子通信的类型2066.2云中漫步——量子隐形传态2076.2.1通信神话：量子隐形传态的原理2076.2.2原来是真的：量子隐形传态实验2096.3风靡全球——量子信道2116.3.1未来世界的高速公路：量子信道2116.3.2能比光还快吗：光纤量子信道2146.3.3太空通信：自由空间量子信道2176.4给互联网插上量子的翅膀——量子通信2196.4.1通向未来的网络：量子通信网络的体系结构2196.4.2未来世界的互联互通：量子通信网络中的交换技术2246.4.3世界太大了：量子中继器2366.4.4量子通信产业链238第7章量子世界的“看门狗”——安全及密码2417.1“看门狗”的祖宗：经典密码学与现代密码学2417.1.1古罗马人的密信：经典密码学2427.1.2德国人第二次世界大战时使用的密码机：现代密码学2437.2量子密码的鼻祖：海森伯测不准原理2487.2.1海森伯不确定原理2487.2.2测不准原理所起的作用2507.3我的地盘我做主：量子密码学2517.3.1量子密码的起源与发展2517.3.2量子密码技术的原理2527.4Alice 和Bob的对话：量子密钥分发2577.4.1量子密钥分发2587.4.2BB84 量子密钥分发协议及其工作原理2597.4.3量子保密通信进展以及墨子星2637.4.4我怎么知道有人在偷听：光子的偏振态2667.5量子密码的宝典——工作原理2697.5.1宝典一：量子密码理论模式2697.5.2宝典二：量子密码理论分析2717.5.3宝典三：量子密码假设2717.6人人都有的秘密——量子密钥分发2737.6.1量子密钥分配的远程通信2737.6.2云中漫步安全保障：量子保密通信系统2737.7量子安全直接通信275第8章量子计算机的“社会分工”2778.1世界是我们的也是你们的：传统计算机渐渐接近它们的极限2778.1.1近20年芯片的发展速度几乎没有提升2778.1.2登纳德定律中一直在“偷懒”的芯片 2808.1.3多核的陷阱：从程序的角度探讨计算机的极限2848.1.4量子计算机：误解带来的乐观与恐慌2878.2量子计算机赋予计算机一种新的计算能力水平2928.2.1我们为什么需要量子计算2928.2.2量子计算机要从囚禁原子开始2978.2.3必须“冷酷”的量子计算机2988.2.4量子计算机研制面临的技术困难3048.2.5量子计算机会不会取代今天的计算机3058.2.6量子计算机*终什么时候实现3088.2.7如果量子计算机被推广，我们会失业吗309参考文献313