Квантовые вычисления и квантовая информация, Нильсен М., Чанг И., 2006

Квантовые вычисления и квантовая информация, Нильсен М., Чанг И., 2006.
 
   Книга известных американских специалистов дает подробное и всестороннее введение в новую область исследований изучение роли физических законов (и, особенно, законов квантовой механики) при решении задач информатики Охвачены такие темы, как квантовые алгоритмы (факторизация, дискретный логарифм), квантовая телепортация, сверхплотное кодирование, устойчивые к ошибкам вычисления, квантовая криптография
Книга доступна читателям, начинающим знакомиться с предметом приведены необходимые сведения из физики, математики и информатики Множество рисунков и упражнений способствует более глубокому усвоению материала Каждая глава заканчивается историческими замечаниями и списком литературы для дальнейшего изучения
Для студентов, аспирантов, преподавателей и исследователей в области физики, информатики, математики и электротехники, интересующихся квантовыми вычислениями и квантовой информацией.




История квантовых вычислений и квантовой информации.
На рубеже девятнадцатого и двадцатого веков в науке назревала революция. В физике разразилась серия кризисов Проблема состояла в том, что физические теории того времени (называемые сейчас классической физикой) предсказывали абсурдные результаты, например, существование «ультрафиолетовой катастрофы» с бесконечными энергиями, или неизбежность постепенного падения электронов на атомные ядра Сначала такие проблемы разрешались путем введения в классическую физику специальных гипотез, но по мере того, как улучшалось понимание свойств атомов и излучения, выдвигаемые объяснения все более и более усложнялись В начале 20-х гг. XX в после четвертьвекового смятения кризис достиг своего пика и вылился в создание современной теории квантовой механики С этого времени квантовая механика стала неотъемлемой частью науки и с невероятным успехом применялась ко всему, что находится под солнцем и внутри него, включая структуру атома, термоядерные реакции в звездах, сверхпроводники, структуру ДНК и элементарные частицы

Что представляет собой квантовая механика? Квантовая механика — это математическая платформа, или совокупность правил, предназначенная для построения физических теорий. Например, существует физическая теория, известная как квантовая электродинамика, с фантастической точностью описывающая взаимодействие атомов со светом Квантовая электродинамика построена на основе квантовой механики, но содержит специфические правила, не определяемые квантовой механикой. Связь квантовой механики с конкретными физическими теориями, например, с квантовой электродинамикой, в чем-то похожа на связь операционной системы компьютера с конкретной прикладной программой — операционная система задает некоторые базовые параметры и режимы работы, но не определяет, каким образом прикладные программы будут выполнять свои специфические задачи.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие к русскому изданию. 
Предисловие. 
Благодарности. 
Терминология и обозначения. 
I Фундаментальные принципы. 
1. Введение и общий обзор. 
1.1. Глобальные перспективы. 
1.2. Квантовые биты.
1.3. Квантовые вычисления.
1.4. Квантовые алгоритмы.
1.5. Экспериментальная обработка квантовой информации. 
1.6. Квантовая информация.
2. Введение в квантовую механику. 
2.1. Линейная алгебра. 
2.2. Постулаты квантовой механики.
2.3. Сверхплотное кодирование. 
2.4. Оператор плотности. 
2.5. Разложение Шмидта и расширения до чистого состояния.
2.6. Парадокс Эйнштейна - Подольского - Розена и неравенство Велла. 
3. Введение в информатику. 
3.1. Вычислительные модели. 
3.2. Анализ вычислительных задач.
3.3. Перспективы информатики.
II Квантовые вычисления. 
4. Квантовые схемы. 
4.1. Квантовые алгоритмы. 
4.2. Операции на одном кубите. 
4.3. Условные операции. 
4.4. Измерение. 
4.5. Универсальные квантовые элементы.
4.6. Модель квантовых схем вычислений.
4.7. Моделирование квантовых систем.
5. Квантовое преобразование Фурье и его приложения.
5.1. Квантовое преобразование Фурье. 
5.2. Определение собственного числа. 
5.3. Приложения: нахождение порядка и факторизация.
5.4. Общие приложения квантового преобразования Фурье.
6. Квантовые алгоритмы поиска. 
6.1. Квантовый алгоритм поиска.
6.2. Квантовый поиск как квантовое моделирование. 
6.3. Квантовое перечисление. 
6.4. Ускорение решения NP-полных задач. 
6.5. Квантовый поиск в неструктурированной базе данных.
6.6. Оптимальность алгоритма поиска. 
6.7. Ограничение алгоритмов в модели черного ящика. 
7. Квантовые компьютеры: физическая реализация. 
7.1. Основные принципы. 
7.2. Условия для квантового вычисления. 
7.3. Гармонический осциллятор как модель квантового компьютера.
7.4. Квантовый компьютер на оптических фотонах.
7.5. Квантовая электродинамика в оптических резонаторах.
7.6. Ионы в ловушке.
7.7. Ядерный магнитный резонанс. 
7.8. Другие варианты реализации. 
III Квантовая информация. 
8. Квантовый шум и квантовые преобразования. 
8.1. Классический шум и марковские процессы. 
8.2. Квантовые преобразования. 
8.3. Примеры квантового шума и квантовых преобразований.
8.4. Применения квантовых преобразований.
8.5. Ограничения формализма квантовых преобразований.
9. Меры различия квантовой информации. 
9.1. Меры различия классической информации. 
9.2. Насколько близки два квантовых состояния?. 
9.3. Насколько квантовый канал сохраняет информацию?.
10. Исправление квантовых ошибок. 
10.1. Введение. 
10.2. Код Шора. 
10.3. Теория исправления квантовых ошибок.
10.4. Построение квантовых кодов.
10.5. Симплектические коды.
10.6. Квантовые вычисления, устойчивые к ошибкам.
11. Энтропия и информация. 
11.1. Шенноновская энтропия. 
11.2. Основные свойства энтропии. 
11.3. Энтропия фон Неймана.
11.4. Сильная субаддитивность.
12. Квантовая теория информации. 
12.1. Различение квантовых состояний и доступная информация.
12.2. Сжатие данных. 
12.3. Передача классической информации по квантовым каналам с шумом. 
12.4. Квантовая информация в квантовых каналах с шумом. 
12.5. Запутанность как физический ресурс.
12.6. Квантовая криптография. 
Приложение 1. Некоторые сведения из теории вероятностей.
Приложение 2. Теория групп. 
П2.1 Основные определения. 
П2.2 Представления.
Приложение 3. Теорема Соловея-Китаева. 
Приложение 4. Теория чисел. 
П4.1 Начальные сведения. 
П4.2 Арифметика остатков и алгоритм Евклида. 
П4.3 Сведение разложения на простые множители к нахождению порядка элемента. 
П4.4 Цепные дроби. 
Приложение 5. Криптография с открытым ключом и система RSA. 
Приложение 6. Доказательство теоремы Либа. 
Список литературы. 
Книги на русском языке из основного списка. 
Список дополнительной литературы на русском языке. 
Предметный указатель.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Квантовые вычисления и квантовая информация, Нильсен М., Чанг И., 2006 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.






Теги: учебник по физике :: физика :: Нильсен :: Чанг :: квант