Wstęp do informatyki kwantowej
Nowa dyscyplina: informatyka kwantowa, której podstawy
przedstawia Michel Le Bellac jest pełna niespodzianek i chwilami wydaje się zahaczać o
paradoks. Musimy przyzwyczaić nasze umysły do jej reguł i zasad, które wydają nam
się dziwne. Świat fizyczny nie jest taki, jak zakładała informatyka klasyczna, gdy
powstawała w połowie XX-go wieku (kopiowanie informacji bez ograniczeń, informacji
zlokalizowanej itd.), ale światem bardziej subtelnym - być może zrozumiemy, że nie
jest on bardziej skomplikowany, co z talentem i kompetencją przekazuje nam ta książka.
(Ze Wstępu)
Przystępna prezentacja teorii informacji kwantowej, która opisuje teoretyczne założenia
informatyki kwantowej.
Nauka ta zajmuje się wykorzystaniem zjawisk kwantowych do szybszego przesyłania i
przetwarzania informacji, a także bezpieczeństwa jej przekazu niemożliwego do
osiągnięcia za pomocą dotychczas wykonywanych metod i urządzeń.
W książce omówiono:
podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej,
pojęcie bitu kwantowego - kubitu,
obliczenia kwantowe,
możliwości fizycznej realizacji komputerów kwantowych.
Książka napisana jest prostym językiem, a do jej zrozumienia potrzebna jest jedynie
znajomość algebry liniowej oraz podstaw mechaniki kwantowej.
Podręcznik adresowany jest do fizyków, informatyków i matematyków, którzy chcą
poznać nowo rodzącą się naukę jaką jest informatyka kwantowa.
Przedmowa do wydania polskiego
Przedmowa
Słowo wstępne
1. Wprowadzenie
2. Co to jest kubit?
2.1. Polaryzacja światła
2.2. Polaryzacja fotonu
2.3. Opis matematyczny kubitu
2.4. Postulaty mechaniki kwantowej
2.5. Kryptografia kwantowa
2.6. Ćwiczenia
2.6.1. Określenie polaryzacji fali świetlnej
2.6.2. Polaryzator (A, fx)
2.6.3. Polaryzacja kołowa i operator obrotu
2.6.4. Optymalna strategia dla Ewy
2.6.5. Nierówności Heisenberga
2.7. Literatura uzupełniająca
3. Operacje na kubicie
3.1. Sfera Blocha, spin 1/2
3.2. Ewolucja dynamiczna
3.3. Operacje na kubitach: oscylacje Rabiego
3.4. Zasady NMR i MRI
3.5. Ćwiczenia
3.5.1. Operator obrotu dla spinu 1/2
3.5.2. Oscylacje Rabiego poza rezonansem
3.6. Literatura uzupełniająca
4. Korelacje kwantowe
4.1. Stany dwukubitowe
4.2. Operator stanu (operator gęstości)
4.3. Twierdzenie o zakazie klonowania kwantowego
4.4. Dekoherencja
4.5. Nierówności Bella
4.6. Ćwiczenia
4.6.1. Niezależność iloczynu tensorowego od wyboru bazy
4.6.2. Właściwości operatora stanu
4.6.3. Operator stanu dla kubitu i wektor Blocha
4.6.4. Operator SWAP
4.6.5. Twierdzenie o puryfikacji Schmidta
4.6.6. Model tłumienia fazowego
4.6.7. Kanał tłumienia amplitudowego
4.6.8. Niezmienniczość obrotowa stanów Bella
4.7. Literatura uzupełniająca
5. Wstęp do obliczeń kwantowych
5.1. Uwagi ogólne
5.2. Obliczenia odwracalne
5.3. Kwantowe bramki logiczne
5.4. Algorytm Deutscha
5.5. Uogólnienie na n + m kubitów
5.6. Algorytm wyszukiwania Grovera
5.7. Kwantowa transformata Fouriera
5.8. Okres funkcji
5.9. Algorytmy klasyczne i kwantowe
5.10. Ćwiczenia
5.10.1. Uzasadnienie poprawności obwodów z rys. 5.4
5.10.2. Algorytm Deutscha-Jozsy
5.10.3. Algorytm Grovera i interferencja konstruktywna
5.10.4. Przykład wyznaczania yj
5.11. Literatura uzupełniająca
6. Realizacje fizyczne
6.1. NMR jako komputer kwantowy
6.2. Pułapki jonowe
6.3. Kubity nadprzewodzące
6.4. Kropki kwantowe
6.5. Ćwiczenia
6.5.1. Oscylacje Rabiego poza rezonansem
6.5.2. Relacje komutacji między a i a^
6.5.3. Konstrukcja bramki cZ na jonach w pułapce
6.5.4. Drgania normalne dwóch jonów w pułapce
6.5.5. Efekt Meissnera i kwantowanie strumienia
6.5.6. Prąd Josephsona
6.5.7. Kubity ładunkowe
6.6. Literatura uzupełniająca
7. Informatyka kwantowa
7.1. Teleportacja
7.2. Entropia Shannona
7.3. Entropia von Neumanna
7.4. Kwantowa korekcja błędów
7.5. Ćwiczenia
7.5.1. Kodowanie supergęste
7.5.2. Entropia Shannona a entropia von Neumanna
7.5.3. Zysk informacyjny Ewy
7.5.4. Symetria wierności
7.5.5. Kod kwantowej korekcji błędów
7.6. Literatura uzupełniająca
Literatura
Skorowidz
170 stron, Format: 16.5x24.0cm, oprawa miękka
Księgarnia nie działa. Nie odpowiadamy na pytania i nie realizujemy zamówien. Do odwolania !.
