目录介绍
目录
第1章量子信息概述1
第2章量子信息的基本概念6
2.1量子比特6
2.1.1单量子比特6
2.1.2多量子比特8
2.1.3量子比特纠缠态9
2.2量子逻辑门10
2.2.1单量子比特逻辑门11
2.2.2多量子比特逻辑门15
2.3量子测量18
2.3.1单量子比特在计算基下的测量18
2.3.2除计算基以外的基的测量19
2.4量子线路19
2.4.1量子对换操作20
2.4.2产生Bell态20
2.4.3Bell基测量21
2.4.4量子隐形传态22
2.5量子算法24
2.5.1量子并行性25
2.5.2Deutsch算法26
2.5.3DeutschJosza算法29
2.6量子信息30
2.6.1通过量子信道的经典信息31
2.6.2通过量子信道的量子信息33
第3章量子信息的数学基础36
3.1向量空间36
3.2线性算子38
3.3内积与外积41
3.3.1内积41
3.3.2外积44
3.4特征值与特征向量46
3.5伴随48
3.6张量积53
3.7算子函数57
3.8对易式与反对易式61
3.9极式分解63
量子信息基础｜目录｜第4章量子信息的物理基础66
4.1量子力学的四个基本假设66
4.1.1假设1：Hilbert空间66
4.1.2假设2：封闭量子系统的演化67
4.1.3假设3：量子测量71
4.1.4假设4：复合系统80
4.2密度算子86
4.2.1量子状态的系综86
4.2.2密度算子的一般性质88
4.2.3约化密度算子94
4.3Schmidt分解和纯化97
4.4结论98
第5章量子计算101
5.1量子计算模型101
5.1.1量子线路模型101
5.1.2其他量子计算模型113
5.2构造量子计算的技术123
5.2.1量子傅里叶变换123
5.2.2对偶量子计算126
5.3量子算法130
5.3.1Grover量子搜索算法130
5.3.2相位估计与阶计算132
5.3.3Shor因式分解算法137
5.4量子计算的物理实现140
5.4.1离子阱量子计算系统141
5.4.2超导量子计算系统142
5.4.3光学量子计算系统144
5.4.4硅基量子计算系统145
5.4.5中性原子量子计算系统146
5.4.6金刚石氮空位色心量子计算系统146
5.4.7核磁共振量子计算系统147
5.4.8自旋波量子计算系统147
5.5量子机器学习148
5.5.1量子主成分分析149
5.5.2量子支持向量机150
5.5.3量子近邻算法151
5.5.4变分量子算法151
5.5.5量子化学模拟152
第6章量子通信154
6.1量子通信安全154
6.1.1在不可克隆原理保证下的安全性154
6.1.2量子通信中的安全性检测157
6.2量子密钥分发160
6.2.1量子密钥分发安全的基本假设161
6.2.2BB84协议163
6.2.3设备无关量子密钥分发165
6.2.4测量设备无关量子密钥分发167
6.2.5双场量子密钥分发168
6.3密集编码170
6.4量子秘密共享172
6.4.1经典消息的秘密共享173
6.4.2量子消息的秘密共享176
6.5量子安全直接通信176
6.5.1高效QSDC方案177
6.5.2两步QSDC方案178
6.5.3量子一次一密QSDC方案180
6.5.4高维QSDC方案181
6.6量子认证182
6.6.1量子身份认证182
6.6.2量子消息认证184
6.6.3量子数字签名185
6.7量子两方安全计算189
6.7.1量子比特承诺191
6.7.2量子掷币192
6.7.3量子不经意传输193
6.7.4量子保密查询194
本书参考文献197