内容简介
本书指导读者使用Python和Q#语言学习量子计算，揭开量子计算的神秘面纱。本书尽量避免复杂的数学概念，试图直接通过量子编程来帮助读者建立对量子计算机的理解。读者可以通过使用Python创建自己的量子模拟器来学习量子计算的基础知识，然后使用QDK和Q#来编写和运行与经典计算不同的算法。
通过阅读本书，读者将能够把量子编程技术应用于量子密钥分发等应用程序中，并处理真实的示例，如进行化学模拟和搜索未排序的数据库等。
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- 版权信息
- 版 权
- 内容提要
- 序
- 自 序
- 致 谢
- 前 言
- 作者简介
- 封面简介
- 资源与支持
- 第一部分 量子入门
- 第1章 量子计算简介
- 1.1 为什么量子计算很重要？
- 1.2 什么是量子计算机？
- 1.3 如何使用量子计算机？
- 1.3.1 量子计算机能做什么？
- 1.3.2 量子计算机不能做什么？
- 1.4 什么是程序？
- 什么是量子程序？
- 小结
- 第2章 量子位：构建块
- 2.1 为什么需要随机数？
- 2.2 什么是经典位？
- 2.2.1 我们能用经典位做什么？
- 2.2.2 抽象是我们的朋友
- 2.3 量子位：状态和操作
- 2.3.1 量子位的状态
- 2.3.2 操作的游戏
- 2.3.3 测量量子位
- 2.3.4 一般化测量：基独立
- 2.3.5 用代码模拟量子位
- 2.4 编程一个工作的QRNG
- 小结
- 第3章 用量子密钥分发来分享秘密
- 3.1 在爱情和加密中一切都很公平
- 3.1.1 量子NOT操作
- 3.1.2 借助量子位共享经典位
- 3.2 双组基的故事
- 3.3 量子密钥分发：BB84
- 3.4 使用密钥发送秘密消息
- 小结
- 第4章 非本地游戏：使用多量子位
- 4.1 非本地游戏
- 4.1.1 什么是非本地游戏？
- 4.1.2 测试量子物理学：CHSH游戏
- 4.1.3 经典策略
- 4.2 处理多量子位状态
- 4.2.1 寄存器
- 4.2.2 为什么很难模拟量子计算机？
- 4.2.3 用于状态制备的张量积
- 4.2.4 张量积对寄存器的量子位操作
- 小结
- 第5章 非本地游戏：实现多量子位模拟器
- 5.1 QuTiP中的量子对象
- 5.1.1 升级仿真器
- 5.1.2 测量起来：如何测量多量子位？
- 5.2 CHSH：量子策略
- 小结
- 第6章 隐形传态和纠缠：量子数据的移动
- 6.1 移动量子数据
- 6.1.1 换出模拟器
- 6.1.2 还有哪些双量子位门？
- 6.2 所有的单（量子位）旋转
- 6.3 隐形传态
- 小结
- 第一部分：结语
- 第二部分 在Q#中对量子算法进行编程
- 第7章 改变胜率：关于Q#的介绍
- 7.1 量子开发工具包介绍
- 7.2 Q#中的函数和操作
- 7.3 将操作作为参数传递
- 7.4 在Q#中玩莫甘娜的游戏
- 小结
- 第8章 什么是量子算法
- 8.1 经典算法和量子算法
- 8.2 多伊奇-约萨算法：对搜索的适度改进
- 8.3 oracle：在量子算法中表示经典函数
- 8.3.1 梅林的变换
- 8.3.2 推广我们的结果
- 8.4 在Q#中模拟多伊奇-约萨算法
- 8.5 对量子算法技术的思考
- 8.5.1 鞋子和袜子：应用和撤销量子操作
- 8.5.2 用阿达马指令来翻转控制和目标
- 8.6 相位反冲：我们成功的关键
- 小结
- 第9章 量子传感：不仅仅是相位
- 9.1 相位估计：利用量子位的有用属性进行测量
- 9.2 用户定义的类型
- 9.3 从Python中运行Q#
- 9.4 特征态和局部相位
- 9.5 受控应用：将全局相位变成局部相位
- 9.6 实现兰斯洛特的相位估计游戏的最佳策略
- 小结
- 第二部分：结语
- 第三部分 应用量子计算
- 第10章 用量子计算机解决化学问题
- 10.1 量子计算的实际化学应用
- 10.2 通往量子力学的多条路径
- 10.3 用哈密顿算符描述量子系统如何随时间演化
- 10.4 用泡利操作围绕任意轴旋转
- 10.5 在系统中做出想要的变化
- 10.6 经历（非常小的）变化
- 10.7 整合在一起
- 小结
- 第11章 用量子计算机搜索
- 11.1 搜索非结构化数据
- 11.2 关于状态的反射
- 11.2.1 关于全一状态的反射
- 11.2.2 关于任意状态的反射
- 11.3 实现格罗弗算法
- 11.4 资源估算
- 小结
- 第12章 用量子计算机进行算术运算
- 12.1 将量子计算纳入安全因素
- 12.2 将模算术与因数分解联系起来
- 12.3 经典代数和因数分解
- 12.4 量子算术
- 12.4.1 用量子位相加
- 12.4.2 处于叠加态的量子位相乘
- 12.4.3 舒尔算法中的取模乘法
- 12.5 整合在一起
- 小结
- 临别赠言
- 附录A 安装所需软件
- A.1 在线运行示例
- A.1.1 使用Binder
- A.1.2 使用GitHub Codespaces
- A.2 使用Anaconda进行本地安装
- A.2.1 安装 Anaconda
- A.2.2 用Anaconda安装软件包
- A.3 安装QDK
- A.3.1 安装.NET Core SDK
- A.3.2 安装项目模板
- A.3.3 安装Visual Studio Code扩展程序
- A.3.4 为Jupyter Notebook安装IQ#
- 附录B 术语和快速参考
- B.1 术语
- B.2 狄拉克符号
- B.3 量子操作
- B.4 Q#语言
- B.4.1 类型
- B.4.2 Q#的声明和语句
- B.4.3 Q#表达式和操作符
- B.4.4 Q#标准库
- B.4.5 IQ#魔法命令
- 附录C 线性代数
- C.1 走近向量
- C.2 亲自体验矩阵
- 附录D 通过实例探索多伊奇-约萨算法
- D.1 使用我们的技能，尝试做点什么
- D.2 步骤1：为多伊奇-约萨制备输入状态
- D.3 步骤2：应用oracle
- D.3.1 例1：“id”oracle
- D.3.2 例2：“not”oracle
- D.3.3 例3：“zero”oracle
- D.4 步骤3和4：撤销对目标量子位的制备，并测量
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版权信息
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2024
作者：著
温馨提示：
1.本电子书已获得正版授权，由出版社通过知传链发行。
2.该电子书为虚拟物品，付费之后概不接收任何理由退款。电子书内容仅支持在线阅读，不支持下载。
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得书感谢您对《量子计算Python与Q#编程实战》关注和支持，如本书内容有不良信息或侵权等情形的，请联系本网站。
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