量子计算理论基础

1. 是作者在中山大学20余年来开设的量子计算课程讲稿整理而成，并加入了一些重要的研究成果，适合理工类本科生和研究生使用。
2. 主要阐述量子计算模型、量子算法、量子计算复杂性、及量子纠错问题，这些是量子计算理论的核心内容。
3. 是国内从模型与算法的角度系统且深入概述量子计算基础理论的教材，也是国内对重要的量子算法进行详细和全面梳理的书籍。
4. 通过通俗易懂的语言和简洁明了的数学公式，让读者更易于掌握书中的知识。

量子计算是基于量子力学原理调控量子比特进行信息处理的计算模式，是国内外重点关注的交叉 研究领域。本书介绍量子计算理论中最为重要的基础知识和研究内容，并适当介绍密切相关的**研 究进展。全书共8 章，第1 章简要介绍量子计算的发展历史、背景及现状，并指出量子计算的优势及 潜在应用：第2 章描述与量子计算密切相关的基本概念，并指出经典计算是量子计算的特殊情形； 第3 章概述与量子计算密切相关的线性代数基础知识，特别是系统地归纳了算子（矩阵）分解的相关 定理和超算子等内容；第4 章陈述基本的量子密码和通信协议；第5 章阐述基本的量子计算模型，包 括量子有限自动机、量子图灵机与量子电路等；第6 章介绍量子计算的核心内容——重要的量子算法， 主要包括Deutsch 算法、Deutsch-Jozsa 算法、Simon 算法、Shor 算法与Grover 算法，以及HHL 算法、 VQE 算法和QAOA 算法，同时还介绍隐子群算法，总结设计量子算法的基本工具，即量子相位估计 方法与量子振幅扩大方法；第7 章介绍量子计算复杂性的基本知识与方法；第8 章介绍量子纠错码的 基本概念和方法，并阐述它们的纠错原理。 本书是一本关于量子计算基础理论的书籍，非常适合作为面向计算机及相关专业的基础教材，供高等 学校理工科大学本科生及研究生使用，同时，对有志于量子计算研究的学者也有很好的参考和引导作用。