本书深入探讨量子计算与量子信息领域的核心概念和前沿技术，旨在为读者提供系统化的理论基础和实际应用的全面指导。量子基础部分从量子比特的概念出发，介绍双量子比特系统的测量及Bell态等知识。再通过分析量子线路、量子逻辑门和酉操作，帮助读者理解量子态演化和量子计算技术。在量子计算部分，讨论量子傅里叶变换的理论基础及其在相位估计、因子分解等应用中的作用。在Grover算法部分，提供该算法的详细步骤及时间复杂度分析，为实际问题提供理论支持。在量子信息部分，详细介绍量子纠错的基本理论和Shor码的实现，从而帮助读者理解如何处理错误并确保计算准确性。

更多科学出版社服务，请扫码获取。

2005/5-2008/8 美国哈佛大学医学院 计算生物 博士后 2001/9-2005/5 美国路易斯安娜理工大学 计算分析和模型 博士 2001/9-2005/5 美国路易斯安娜理工大学 计算机科学 硕士 2001/9-2005/3 美国路易斯安娜理工大学 数学 硕士 1995/9-1999/7 中国北京理工大学 计算机科学 学士2017/9至今 四川大学 计算机学院 教授 2014/9-2017/9 中国西南大学 计算机与信息学院 教授 2012/9-2014/9 美国罗切斯特大学医学院 计算生物和生物统计系 副教授 2008/8-2012/9 美国密西根理工大学 数学系 助理教授 2005/5-2008/8 美国哈佛大学医学院 放射系 博士后 2001/9-2005/5 美国路易斯安娜理工大学 计算机系 研究助理 1999/7-2001/7 中国青岛贝尔实验室 研发部 软件工程师计算机科学与技术

目录
绪论 1
第一节 引言 1
第二节 量子计算与量子信息的历史 1
第三节 量子计算与量子信息发展的方向 3
第一篇 量子基础介绍
第一章 量子比特概述 7
第一节 引言 7
第二节 量子比特 7
一、量子比特基础 7
二、量子比特状态的几何表示 8
第三节 双量子比特 9
一、双量子比特系统与测量 9
二、Bell态 11
三、EPR佯谬 12
第四节 本章小结 14
第二章 量子线路基础 15
第一节 引言 15
第二节 量子逻辑门 15
一、量子态的演化 15
二、酉操作 16
三、单量子逻辑门 17
四、双量子逻辑门 18
第三节 CHSH游戏 20
一、CHSH游戏的基本规则 20
二、经典解法 21
三、量子比特状态的几何理解 23
四、量子解法 25
第四节 量子隐形传态 28
一、量子不可克隆定理 28
二、量子隐形传态的实现 30
第五节 量子线路的特性 32
一、量子线路的叠加 32
二、量子线路的可逆 33
三、垃圾比特带来的影响 34
第六节 本章小结 35
第二篇 量子计算
第三章 量子傅里叶变换与应用 39
第一节 引言 39
第二节 基础量子算法 39
一、Hadamard变换 39
二、奇偶问题 41
三、西蒙算法 44
第三节 量子傅里叶变换的原理 51
一、量子傅里叶变换公式化简 51
二、量子傅里叶变换对应电路 55
第四节 量子傅里叶变换的应用 58
一、相位估计 58
二、求阶 61
三、因子分解Shor算法 68
第五节 本章小结 70
第四章 量子搜索算法 72
第一节 引言 72
第二节 Grover算法 72
一、Grover算法的具体步骤 72
二、Grover算法的时间复杂度分析 77
第三节 本章小结 81
第三篇 量子信息
第五章 量子纠错 85
第一节 引言 85
第二节 常见错误 85
一、比特翻转错误 85
二、相位翻转错误 88
第三节 Shor码 91
一、Shor码对应编码线路 91
二、Shor码纠错的具体步骤 94
第四节 无须测量的解码线路 95
第五节 本章小结 98
参考文献 99