內容提要
量子信息與量子計算簡明教程
本書以量子信息為起點，以經典信息理論為參照．通過經典比特(bit) 與量子比特(qubit)的屬性對比，引入量子計算概念，解讀信息量子化的基本變換規則，介紹基本量子邏輯門。在量子經典信息的基礎上著重講解量子信息計算的基本規則與原理，講解量子信息傳輸中信息演算的基本方法。本書的內容涉及量子糾錯編碼原理及其編碼構成原則，量子糾纏狀態及其在量子通信方面的套用，量子糾纏狀態的純粹化協定及其套用，以及量子通信信道及量子信道容量簡介。
本書可以作為信息與計算學科、套用數學、通信工程、信息工程等專業本科生的教材，或大學高年級學生和研究生的自學讀本，也可作為一般有興趣的讀者了解該領域的入門讀物。
編輯推薦
本書全面介紹了量子計算與量子信息學領域的主要思想與技術。內容主要包括：量子信息的基本存儲單元及其特性、量子比特的基本操作、量子糾錯編碼的原理、量子糾錯編碼的構成法、量子糾纏狀態的純化協定及其套用以及量子信道與量子信道容量等內容。本書可以作為信息與計算學科、套用數學、通信工程、信息工程等專業本科生的教材，或大學高年級學生和研究生的自學讀本，也可作為一般有興趣的讀者了解該領域的入門讀物。
目錄
緒論
第1章 量子信息與量子計算的基本概念
1.1 量子信息
1.1.1 量子
1.1.2 量子信息
1.1.3
1.1.4 線性代數中的量子符號及其運算的簡介
1.1.5 量子態疊加與量子態糾纏(糾纏態)
1.2 量子通信與量子加密
1.3 量子計算
1.4 經典解讀
1.4.1 薛丁格貓與EPR佯謬
1.4.2貝爾態基與量子隱形傳態
1.4.3 量子態不可克隆定理的說明
1.4.4 NP問題、量子並行計算與Shor算法的思想簡介
1.5 量子邏輯門(量子邏輯電路)簡介
1.6 圖靈機、經典計算機與量子計算機基本概念淺議
1.6.1 圖靈機、計算機與計算複雜度
1.6.2可逆計算、量子圖靈機與量子計算機
1.6.3 量子計算機淺議
1.7 有關量子信息編碼的基本概念
1.7.1 量子信息編碼
1.7.2 量子編碼定理
1.7.3 量子編碼方案
1.8 量子信息相關定理及其理論誕生年表
第2章 經典比特與量子比特
2.1 經典比特、量子比特及其疊加狀態
2.2 量子比特的測定
2.3 量子比特對與量子比特列陣
2.4 量子比特的基本操作
第3章 量子糾纏狀態及其套用
3.1 量子糾纏狀態
3.2 量子高密度編碼
3.3 採用量子比特的通信界限
3.4 量子瞬間傳遞(Teleportation隱形傳態)
3.5 量子糾纏(Entangled)狀態的交換
第4章 量子糾錯編碼的原理
4.1 經典糾錯編碼
4.2 有關bit反轉信道的量子糾錯編碼
4.3 有關位相翻轉信道的量子糾錯編碼
4.4 一般性的量子糾錯編碼
4.5 更一般性的量子信道的錯誤糾正
4.6 無需測定的解碼迴路構成法
第5章 量子糾錯編碼的構成法
5.1 量子糾錯編碼的發展簡述及其相關數學基礎
5.1.1 抽象代數
5.1.2 經典糾錯編碼的基本概念
5.1.3 從數學角度看經典代數糾錯碼
5.1.4 從編碼本身看(7,4)漢明碼的構造方法及其相關概念
5.1.5 量子糾錯編碼的基本概念
5.1.6CRSS量子碼構建的數學描述
5.2 經典糾錯編碼的基礎
5.3 CSS編碼的構成方法
5.4 CSS編碼的解碼
5.5 量子糾錯編碼的性能界限
第6章 量子糾纏狀態的純化協定及其套用
6.1 EPP的原理
6.2 Q1aantum Privacy Amplification協定
6.3 EPP的高效率化
第7章 量子信道與量子信道容量
7.1 從量子比特到經典比特
7.2 經典信道與信道編碼定理
7.3 量子信息源與馮·諾依曼熵(entropy)
7.4 量子信道與量子信道容量
參考文獻
