三民網路書店 中國圖書館分類法 / 工業技術 / 自動化技術、計算機技術 / 計算技術、計算機技術 / 其他計算機

本書由10位量子計算領域專家學者合作完成，由淺入深，從基礎理論到前沿，用通俗易懂的語言從多維度描繪了量子計算的前沿方向與發展，視角兼具科學性與前瞻性，具有重要的科普學術價值以及研究指導價值。

本書共5章。其中，第1章主要圍繞量子計算機的發展情況進行了全面論述。第2章主要對量子計算機的基本原理、工作方式和其實際應用進行說明。第3章主要介紹在汽車行業及其他製造業中，量子計算機未來將引起怎樣的變化，並根據實證實驗的事例進行說明。第4章給出了細分領域的多家企業人士採訪實錄，從他們所處領域的角度出發，展望了量子計算機將怎樣重構未來世界。第5章以“產研結合”的視角，展望了在量子計算機這樣的新領域中將如何進行革新。

本項目在現有教材的基礎上，引入在人工智能廣泛採用的動態進化算法，滿足廣大學生的需要。另外本項目將現有算法進行分類，學習內容逐章加深，並增加問題與思考部分，引導學生深入領悟算法的本質，這是本項目的一個顯著創新點。其次，本項目將在申請人大量閱讀現有**文獻的基礎之上，設計**穎的內容結構，給出最前沿的理論方法。最後，人工智能的蓬勃發展，也迫切需要全面**的智能計算方法，作為高年級本科生教材，亦可供相關專業的研究人員和工程技術人員參考。

Vapnik(瓦普尼克)於20世紀末提出的支持向量機結構，通過將樣本從低微空間向高維空間的映射來實現樣本的線性劃分，從而可獲得預測的通用規則。該理論的通用性、魯棒性、計算高效性使機器學習理論研究取得飛速的發展。然而，實際工程的原始數據中可能隱含著一些非常規的信息，《基於特權信息的灰色支持向量機》稱為特權信息。這些具有某種特殊意義的特權信息有的僅存在部分數據中，並且這些特權信息的收集往往十分困難。然而，醫學、生物、電子、信息等領域的工程數據中的某些特權信息卻具有十分重要的作用。《基於特權信息的灰色支持向量機》提出基於特權信息的灰色支持向量機理論，在對原始數據不做任何修改的情況下，能夠很好地構造預測規則並能夠很好地解決含有特權信息的工程實際問題，是對標準支持向量機的拓展與補充。

《量子計算導論(上下冊)》全面系統地介紹了量子計算領域的基本理論、核心概念、關鍵方 法和重要結論，並兼顧近期的前沿進展。《量子計算導論(上下冊)》內容主要包括：經典和量子 計算的複雜性理論、計算複雜度與物理理論間的關係；基本量子算法；不 同量子計算模型及其與量子線路模型的等價；基於離子阱系統、超導系統 及光學系統的量子計算的物理實現；量子糾錯碼與容錯量子計算。《量子計算導論(上下冊)》既 突出了每個章節的邏輯完整性，也強調了不同章節間內容上的聯繫，保證 了量子計算學科的完整性和自洽性。本《量子計算導論(上下冊)》的重要結論都給出了詳盡的證 明，使讀者不僅能學到量子計算的相關知識，也能學到解決這類問題所需 的典型技能，有能力解決未來科研中遇到的新問題。

《14 天自造量子計算機（Python版）》是一本用Python編程實現量子計算的計算機科學專業書籍，書中使用薛定諤方程對量子計算機的核心知識點量子位、量子門和量子糾纏進行了數值模擬和仿真。具體內容包括執行環境的準備、量子力學的基礎知識、計算自由空間中電子的運動、狄拉克δ函數的引入和使用、計算電子波包的運動、計算勢阱中電子的運動、在量子阱中施加靜電場的方法、計算施加靜電場後電子的運動、如何改進量子阱的形狀、對量子阱施加電磁波的方法、向量子阱注入電磁波的具體操作、如何實現一個量子位門、如何排列量子阱、計算雙量子阱的恒穩態、計算雙量子阱的拉比振蕩。《14天自造量子計算機（Python版）》書中有詳細的公式推導及Python的編程實現過程，並通過兩個人物的對話連接上下文、提出問題、總結知識點等，適合有一定量子力學基礎，對量子計算、量子通信等量子信息科學、計算機科學感興趣的所有人學習

本書內容(除第一講引論及第十八講結語外)可分為以下幾個部分。第一部分是預備知識，包括線性代數複習和量子力學的基本假設，主要闡述量子系統建模問題，這是本書的切入點。第二部分是量子運算基礎，包括量子位元，量子閘、量子線路和酉運算，量子測量、量子黑盒等。第三部分是四個重要的量子演算法，包括Deutsch-Jozsa演算法、Grover搜尋演算法、Shor演算法和HHL演算法。這部分的量子Fourier變換是Shor演算法和HHL演算法的子演算法。這部分中也簡略介紹了量子模擬計算。第四部分是幾個重要的量子通訊技術，包括量子超密編碼、量子隱形傳態、量子金鑰分發等。

量子計算是基於量子力學原理調控量子比特進行信息處理的計算模式，是國內外重點關注的交叉研究領域。本書介紹量子計算理論中最為重要的基礎知識和研究內容，並適當介紹密切相關的**研究進展。全書共8 章，第1 章簡要介紹量子計算的發展歷史、背景及現狀，並指出量子計算的優勢及潛在應用：第2 章描述與量子計算密切相關的基本概念，並指出經典計算是量子計算的特殊情形；第3 章概述與量子計算密切相關的線性代數基礎知識，特別是系統地歸納了算子(矩陣)分解的相關定理和超算子等內容；第4 章陳述基本的量子密碼和通信協議；第5 章闡述基本的量子計算模型，包括量子有限自動機、量子圖靈機與量子電路等；第6 章介紹量子計算的核心內容――重要的量子算法，主要包括Deutsch 算法、Deutsch-Jozsa 算法、Simon 算法、Shor 算法與Grover 算法，以及HHL 算法、VQE 算法和QAOA 算法，同時還介紹隱子群算法，總結設計量子算法的基本工具，即量子相位估計方法與量子振幅擴大方法；第7 章介紹量子計算複雜性的基本知識與方法；第8 章介紹量子糾錯碼的基本概念和方法，並闡述它們的糾錯原理。本書是一本關於量子計算基礎理論的書籍，非常適合作為面向計算機及相關專業的基礎教材，供高等學校理工科大學本科生及研究生使用，同時，對有志於量子計算研究的學者也有很好的參考和引導作用。

1840年，英國發明家查爾斯‧巴貝奇在檢查天文表時，因極其無聊而大聲抱怨：“我真希望這些計算是由蒸汽完成的！”於是他設想了一種可以替代人類進行無聊工作的“分析引擎”以及相應程序。之後工業革命的海量數據催生了機械計算機，但它與巴貝奇的設想依然有不小的距離。但在我們這個世紀，這個巴貝奇想像中的機器卻可以調用量子的力量。 20世紀20年代，量子物理學的演繹(“測不准”原理、量子糾纏、量子疊加、量子自旋、量子極化)使物理、化學、生物等多學科得到極大突破，也加速社會發展且深刻改變了人類生活、工作和學習的方方面面。這些理論也為我們現在的生活埋下伏筆。 在第二次世界大戰中，阿倫‧圖靈的“通用圖靈機”理論、約翰‧馮‧諾依曼的計算機架構，以及巨人計算機和電子數字積分計算機的建造終於使人類逐漸走進電子計算機的時代。但在過去七十年中，電子計算機即將發展到它的摩爾極限，但量子比特的介入將指數級提升計算機的能力……

量子計算是一種遵循量子力學規律調控量子信息單元進行計算的新型計算模式。對照于傳統的通用計算機，其理論模型是通用圖靈機；通用的量子計算機，其理論模型是用量子力學規律重新詮釋的通用圖靈機。從可計算的問題來看，量子計算機只能解決傳統計算機所能解決的問題，但是從計算的效率上，由於量子力學疊加性的存在，某些已知的量子算法在處理問題時速度要快于傳統的通用計算機。本書分為六章，分別為：計算與人類社會的發展、量子時代：用量子進行運算、各懷絕技的量子算法、量子計算霸權(優越性)、量子計算機的研製、人工智能量子芯：人工智能的新時代，全面且詳細地解讀了量子計算的發生發展和未來趨勢。

量子比特還沒有一個明確的定義，不同的研究者採用不同的表達方式，例如，從物理學的角度，人們習慣於根據量子態的特性稱為量子比特(qubit或qbit)、糾纏比特(ebit)、三重比特(tribit)、多重比特(multibit)和經典比特(cbit)等等。這種方式讓人眼花繚亂，並且對量子比特的描述要根據具體的物理特性來描述。為了避免這些問題的困擾，這裡從信息論的角度對量子比特做出統一的描述。本書分為七章，分別為：前世今生：信息伴隨人類一同成長、成長危機：經典信息遇到發展瓶頸、華麗轉身：量子比特如何描述信息、本領高強：量子比特是否具有超能力、時空轉移：量子比特可以隱形傳態、獨門秘籍：量子傳輸實現絕對保密、信息宇宙：一種基於信息構建的新世界觀，全面深刻的解讀了量子比特的發生發展。

本書的內容主要包括三部分。第一部分概述了量子計算和量子電路的基礎知識。第二部分重點介紹了量子硬件和量子計算算法的基本原理，並提供了多種量子計算方法的實用代碼。第三部分詳細介紹了掌握量子計算所需的數學工具，特別是把線性代數的核心概念和量子計算聯繫起來。此外，本書還介紹了新的變分和優化方法，討論了隨機電路採樣等前沿應用。閱讀本書，讀者不僅能對量子計算的歷史和發展脈絡有清晰的認識，掌握量子計算的關鍵知識點，通過隨書代碼還能親自體驗量子編程，將量子計算的理論知識和動手實踐相結合。本書配套提供代碼和習題，既可用於高校的教學，又可用於產業界的技術培訓。

近年來，作為突破計算機極限的希望所在，量子計算機受到了人們的廣泛關注。本書運用豐富的圖例，從量子計算機的基本工作原理入手，系統地為初學人士呈現了量子計算機的全貌。內容涉及量子比特、量子門、量子電路和量子算法等。全書以圖配文，深入淺出，難度介於科普書和技術書之間，易讀性與專業性兼具，無須精通量子力學和數學也能讀懂，是一本量子計算機的入門佳作，旨在引導讀者邁入量子計算機世界的大門，為日後閱讀各種專業圖書鋪平道路。本書適合對量子計算機感興趣，想要從整體上瞭解量子計算機，或今後想從事量子計算機研發工作，但又不知從何處入手的讀者閱讀。

本書清晰介紹了量子計算的核心概念、術語和技術，涵蓋數學、物理學和信息論的基礎知識，同時還提供量子編程動手實踐。本書揭開了隱藏在量子計算中的技術概念和數學原理的神秘面紗，展示了量子計算系統的設計和構建方式，解釋了量子計算系統對網絡安全的影響，同時預覽了抗量子密碼學的進展。本書還扼要介紹了當今領先的量子編程語言Microsoft Q#和QASM。各章包含的習題測試和示例項目有助於讀者深入理解和運用所學知識。本書文字淺顯易懂，是量子計算初學者的完美指南。

《量子計算公開課：從德謨克利特、計算複雜性到自由意志》由量子計算和理論計算機領域巨擘、2021年度ACM計算獎得主斯科特?阿倫森的課堂講義整理而成。作者將量子計算置於數學、計算科學、哲學等更廣闊的領域當中，談及計算理論、集合論、圖靈機、NP問題、隨機性、數學邏輯、量子計算、隱變量理論、人擇原理、自由意志、時間旅行和複雜性等多個話題。作者的思考深刻、發人深省，探討了量子計算對解決相關領域難題的重大意義，並試圖回答兩個問題：宇宙和物理世界是如何運作的？它們為什麼這樣運作？《量子計算公開課：從德謨克利特、計算複雜性到自由意志》適合愛好科普的普通大眾讀者，尤其適合對物理學、計算機科學、數學、哲學等內容感興趣的讀者，計算理論、計算機科學、物理學和量子物理學的從業者或專業人士也可將本書作為參考讀物。

《圖智能芯片》首先詳細介紹圖的定義及其與人工智能認知智能階段的關係，並系統介紹目前有望推動認知智能發展的圖智能算法，即圖神經網絡算法的定義和主流模型。同時，基於圖神經網絡算法深入剖析加速圖智能算法面臨的挑戰，給出圖智能芯片的設計藝術。然後，以《圖智能芯片》提出的圖神經網絡芯片設計為例，分析圖智能芯片的具體設計核心和設計技術，並系統地歸納和分析圖神經網絡芯片設計的相關工作。最後，對圖智能芯片的發展進行總結和展望。