量子信息处理导论

暂缺《量子信息处理导论》作者简介

《量子信息处理导论》涵盖了量子信息的各个方面，但鉴于时间有限，并非面面俱到。《量子信息处理导论》第2章讨论密度矩阵及其表示。第3章研究纠缠理论，包括Bell不等式、纠缠检测和Peres部分转置检测。并且证明如何在纯态和混合态中实现纠缠量化，随后研究双量子纠缠态的共生纠缠度。纠缠是实现量子通信的一种重要手段，例如隐态传输和密集编码。第4章研究广义量子动力学，它归纳了量子态的标准幺正演化，并可以推导出量子映射的Kraus表示及其实际应用——消偏振信道。同时也证明了一些不存在的量子映射，如可以完美复制任意输入态的量子克隆映射。第5章研究量子测量理论。类似用量子映射归纳标准幺正变换，正算子取值测度（POVM）归纳了标准投影测量。这里引入一个用POVM表述的广义测量的拓展理论。区分两种非正交量子态问题就属于这类测量，《量子信息处理导论》将讨论两种常用的区分策略，即小差错策略和无错区分策略。POVM引发了量子密码学的讨论，主要有B92协议和早期BB84协议。量子信息理论在量子通信中的诸多神奇应用，例如秘密共享，都依赖于某些量子映射的不可能性。第7章讨论量子计算，侧重研究量子信息处理领域中另一个重要理论，叠加原理。其中包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，同时也研究了量子游走在搜寻新算法的重要运用。实际量子计算中首要解决的问题是误码。因此，量子纠错码应运而生。随后对量子编码理论进行研究，包括Shor码和CSS码。第8章讨论量子计算机，它是一种基于量子系统实现量子操作的设备。量子计算机可以是单功能或者可编程的，同时将讨论可编程计算机的极限情况。*后了解可编程量子态分辨器，该设备中是用待区分量子态以编程形式出现的，而非直接硬线接入设备中。