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量子信息處理導論

出版社：西安交通大學出版社出版時間：2019-11-01
開本： 其他 頁數(shù)： 130
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量子信息處理導論 版權信息

  • ISBN：9787569308976
  • 條形碼：9787569308976 ; 978-7-5693-0897-6
  • 裝幀：平裝-膠訂
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>>

量子信息處理導論 本書特色

　　《量子信息處理導論》涵蓋了量子信息的各個方面，但鑒于時間有限，并非面面俱到。《量子信息處理導論》第2章討論密度矩陣及其表示。第3章研究糾纏理論，包括Bell不等式、糾纏檢測和Peres部分轉置檢測。并且證明如何在純態(tài)和混合態(tài)中實現(xiàn)糾纏量化，隨后研究雙量子糾纏態(tài)的共生糾纏度。糾纏是實現(xiàn)量子通信的一種重要手段，例如隱態(tài)傳輸和密集編碼。第4章研究廣義量子動力學，它歸納了量子態(tài)的標準幺正演化，并可以推導出量子映射的Kraus表示及其實際應用——消偏振信道。同時也證明了一些不存在的量子映射，如可以完美復制任意輸入態(tài)的量子克隆映射。
　　第5章研究量子測量理論。類似用量子映射歸納標準幺正變換，正算子取值測度（POVM）歸納了標準投影測量。這里引入一個用POVM表述的廣義測量的拓展理論。區(qū)分兩種非正交量子態(tài)問題就屬于這類測量，《量子信息處理導論》將討論兩種常用的區(qū)分策略，即小差錯策略和無錯區(qū)分策略。POVM引發(fā)了量子密碼學的討論，主要有B92協(xié)議和早期BB84協(xié)議。量子信息理論在量子通信中的諸多神奇應用，例如秘密共享，都依賴于某些量子映射的不可能性。
　　第7章討論量子計算，側重研究量子信息處理領域中另一個重要理論，疊加原理。其中包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，同時也研究了量子游走在搜尋新算法的重要運用。實際量子計算中首要解決的問題是誤碼。因此，量子糾錯碼應運而生。隨后對量子編碼理論進行研究，包括Shor碼和CSS碼！　　读孔有畔⑻幚韺д摗泛w了量子信息的各個方面，但鑒于時間有限，并非面面俱到！读孔有畔⑻幚韺д摗返2章討論密度矩陣及其表示。第3章研究糾纏理論，包括Bell不等式、糾纏檢測和Peres部分轉置檢測。并且證明如何在純態(tài)和混合態(tài)中實現(xiàn)糾纏量化，隨后研究雙量子糾纏態(tài)的共生糾纏度。糾纏是實現(xiàn)量子通信的一種重要手段，例如隱態(tài)傳輸和密集編碼。第4章研究廣義量子動力學，它歸納了量子態(tài)的標準幺正演化，并可以推導出量子映射的Kraus表示及其實際應用——消偏振信道。同時也證明了一些不存在的量子映射，如可以完美復制任意輸入態(tài)的量子克隆映射。
　　第5章研究量子測量理論。類似用量子映射歸納標準幺正變換，正算子取值測度（POVM）歸納了標準投影測量。這里引入一個用POVM表述的廣義測量的拓展理論。區(qū)分兩種非正交量子態(tài)問題就屬于這類測量，《量子信息處理導論》將討論兩種常用的區(qū)分策略，即小差錯策略和無錯區(qū)分策略。POVM引發(fā)了量子密碼學的討論，主要有B92協(xié)議和早期BB84協(xié)議。量子信息理論在量子通信中的諸多神奇應用，例如秘密共享，都依賴于某些量子映射的不可能性。
　　第7章討論量子計算，側重研究量子信息處理領域中另一個重要理論，疊加原理。其中包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，同時也研究了量子游走在搜尋新算法的重要運用。實際量子計算中首要解決的問題是誤碼。因此，量子糾錯碼應運而生。隨后對量子編碼理論進行研究，包括Shor碼和CSS碼。
　　第8章討論量子計算機，它是一種基于量子系統(tǒng)實現(xiàn)量子操作的設備。量子計算機可以是單功能或者可編程的，同時將討論可編程計算機的極限情況。*后了解可編程量子態(tài)分辨器，該設備中是用待區(qū)分量子態(tài)以編程形式出現(xiàn)的，而非直接硬線接入設備中。

量子信息處理導論 內容簡介

本書通過物理原理和數(shù)學模型向讀者展示了量子信息有別于經典信息的特征。章簡述了量子比特概念及模型，量子態(tài)密度矩陣及其表示方式，隨后研究了量子力學中十分重要的一個理論――糾纏現(xiàn)象，并介紹Bell不等式、糾纏檢測、純態(tài)和混合態(tài)的糾纏量化等重要概念。同時舉了兩個利用糾纏理論實現(xiàn)量子通信的實例，即隱態(tài)傳輸和密集編碼。接下來討論了廣義量子動力學，重點講解了幺正演化和量子映射概念。量子映射是一個重要的概念，即在不同的算子和環(huán)境作用下量子態(tài)發(fā)生相應變化。之后介紹量子測量理論，其中提到了一個重要的概念――正算子取值測度(POVM)，它是一種標準投影測量，主要用在區(qū)分兩種非正交量子態(tài)問題中。本書選取了兩種經典的量子態(tài)區(qū)分策略，即很小差錯策略和無錯區(qū)分策略。在介紹完量子信息的基本概念和操作后開始討論量子密碼學，主要介紹了B92量子通信協(xié)議和BB84量子通信協(xié)議，并介紹了量子秘密共享這一概念。第7章單獨介紹量子計算，包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，并著重介紹量子游走這一概念。隨后討論量子計算機，它是一種量子操作設備，可將經典計算機中的程序用量子態(tài)進行替換以實現(xiàn)一些基本的量子計算功能，并點出量子計算機相較于經典計算機的優(yōu)勢在于功能更換方便，不用直接硬線接入設備中。很后一章討論量子糾錯，列舉了常見的比特翻轉誤碼和相位翻轉誤碼及對應的糾錯方式。

量子信息處理導論 目錄

第1章 導論
1．1 量子比特
1．2 量子門
1．3 量子線路
1．4 Deutsch算法
1．5 問題
參考文獻

第2章 密度矩陣
2．1 集合與子系統(tǒng)
2．2 性質
2．3 量子純態(tài)與量子混合態(tài)
2．4 純態(tài)分解與集合表示
2．5 數(shù)學旁白：二分態(tài)的Schmidt分解
2．6 純化、約化密度矩陣與子系統(tǒng)表示
2．7 問題
參考文獻

第3章 糾纏
3．1 糾纏的定義
3．2 Bell不等式
3．3 糾纏的代表性應用：密集編碼和隱態(tài)傳輸
3．3．1 密集編碼
3．3．2 隱態(tài)傳輸
3．4 可分離性條件
3．5 糾纏蒸餾和糾纏形成
3．5．1 局域操作和經典通信[LOCC]
3．5．2 糾纏蒸餾：Procrustean法
3．5．3 糾纏形成
3．6 糾纏度
3．6．1 衡量純二分態(tài)糾纏度的vonNeumann熵：**組性質
3．6．2 有用的輔助量：相對熵與Klein不等式
3．6．3 vonNeumann熵：第二組性質
3．6．4 局域測量對糾纏的影響
3．6．5 混合態(tài)糾纏
3．6．6 局域性系統(tǒng)部分缺失對糾纏的影響
3．6．7 束縛糾纏
3．7 共生糾纏度
3．8 問題
參考文獻

第4章 廣義量子動力學
4．1 量子映射與超算子
4．1．1 量子映射及其Kraus表示
4．1．2 量子映射的性質
4．1．3 Kraus算子的性質
4．2 實例：消偏振信道
4．3 不存在的映射
4．3．1 克隆映射與不可克隆原理
4．3．2 超光速通信
4．4 問題
參考文獻

第5章 量子測量理論
5．1 概述
5．2 標準量子測量
5．3 正算子取值測度
5．4 Neumark定理與通過廣義測量實現(xiàn)的POVM
5．5 實例：量子態(tài)區(qū)分策略
5．5．1 兩個純態(tài)的無錯區(qū)分
5．5．2 兩個量子態(tài)之間的*小差錯區(qū)分
5．6 問題
參考文獻
……

第6章 量子密碼學
第7章 量子算法
第8章 量子計算機
第9章 退相干與量子糾錯
索引
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