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出版者:机械工业出版社

作者:张玉清胡予濮肖国镇

出品人:

页数:263

译者:

出版时间:2002-08-01

价格:25.0

装帧:简裝本

isbn号码:9787111106746

丛书系列:

图书标签:

• 密码学
• 密码学
• 对称加密
• 数据安全
• 信息安全
• 加密算法
• 网络安全
• DES
• AES
• 3DES
• 分组密码

好的，这是一份关于一本名为《量子纠缠与信息传输》的图书简介，字数约1500字，力求详实且自然流畅，不提及任何与“对称密码学”相关的内容，避免任何AI痕迹的表达方式。 --- 图书简介：《量子纠缠与信息传输》 书籍定位： 本书深入探讨量子力学中最引人入胜的现象之一——量子纠缠，并系统阐述了如何利用这一奇特关联性来革新信息传输的理论与实践。它面向物理学、信息科学、计算机科学领域的研究人员、高年级本科生及研究生，旨在提供一个从基础原理到前沿应用的全面视角。 核心内容概述： 本书的核心脉络围绕“纠缠”这一不可思议的物理实在展开。在经典物理学的框架内，信息传递的速度受到光速的严格限制，信息的共享也受限于已知的物理信道。然而，量子纠缠的发现打破了这种直觉上的限制，它揭示了两个或多个量子系统之间存在一种超越时空距离的、瞬时的关联性。 第一部分：量子纠缠的理论基石 本部分首先为读者构建理解量子纠缠所需的坚实理论基础。我们从量子力学的基本公设出发，详细解析了态矢空间、希尔伯特空间的概念，并着重介绍了密度矩阵理论，这是处理开放系统和混合态的关键工具。 随后，我们将重点转向纠缠的数学描述与量化。读者将学习如何使用张量积来构造复合系统，并掌握如何识别和定义最大纠缠态（如贝尔态）。书中会详尽阐述纠缠度量的几种核心指标，包括纠缠熵（Entanglement Entropy）、纠缠纯度（Entanglement Purity）以及相关的互信息（Mutual Information）的量子推广形式。我们不仅展示了这些度量在理论上的优越性，还通过具体的数学推导，展示了它们如何反映系统内部的非经典关联强度。 此外，纠缠的产生、演化与退相干机制也是本部分的重要组成部分。我们将讨论在不同物理介质中（如光子、原子、超导电路）纠缠态的制备技术，并深入分析环境噪声对纠缠的破坏过程——即退相干（Decoherence）。如何量化和抵抗退相干效应，是实现稳定量子信息处理的先决条件。 第二部分：纠缠态下的信息传输范式 在奠定了理论基础之后，本书将笔锋转向量子纠缠在信息传输领域的革命性应用。这一部分展示了纠缠如何作为一种全新的“资源”来传输经典信息或量子态，而无需传统意义上的直接信道连接。 量子隐形传态（Quantum Teleportation）是本部分的核心议题之一。我们将详尽解析其背后的物理原理，即如何利用预先共享的纠缠对（如贝尔对）和一次经典的通信，将一个未知量子态从一个地点无损地传输到另一个遥远地点。书中包含了对该过程的数学建模、对速度和效率的分析，以及历史上关键实验的详细回顾。 紧接着，我们讨论了量子纠缠交换（Entanglement Swapping）和超密编码（Superdense Coding）。纠缠交换是构建更长距离、更复杂量子网络的基础，它允许在原本没有直接交互的两个粒子之间建立新的纠缠关系。而超密编码则展示了如何利用一个已共享的纠缠对，仅需发送一个量子比特，就能将两个经典比特的信息成功传递，极大地提高了经典信息传输的效率。 第三部分：前沿应用与网络构建 本书的最后一部分聚焦于如何将这些理论转化为实用的技术，特别是在构建全球性量子信息网络（Quantum Internet）的背景下。 量子中继器（Quantum Repeaters）是实现远距离量子通信的关键瓶颈和核心技术。我们将详细分析传统光纤通信中信号衰减和损耗的问题，并介绍基于纠缠交换和纠错协议（如纠错码的应用）的量子中继器架构。书中会对比不同的纠缠源技术（如自发参量下转换SPDC与自发四波混频SFWM）在构建中继器时的优势与挑战。 此外，本书还深入探讨了量子密钥分发（QKD）中纠缠态的独特作用，尤其是在“设备无关安全”（Device-Independent Security）方面的潜力。通过利用贝尔不等式的违反性，纠缠态为密钥的安全性提供了物理层面的保证，使得安全性不再依赖于对通信设备内部工作原理的信任。 最后，我们展望了量子网络架构的未来发展，包括多用户量子态共享、基于时间戳的量子网络同步，以及纠缠分发网络在分布式量子计算中的潜在角色。 本书特色： 本书的叙述风格严谨而不失清晰，力求在保证数学严密性的同时，注重物理图像的构建。我们采用了大量的图表和数学推导步骤，确保读者能够透彻理解复杂的量子概念。对于希望深入研究量子信息科学，掌握纠缠这一核心物理资源的读者而言，《量子纠缠与信息传输》无疑是一部不可或缺的参考巨著。它不仅是理论的梳理，更是对未来信息时代的深刻洞察。 ---

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从一个侧重于实践操作的工程师角度来看，这本书的理论深度令人敬佩，但其对新兴技术趋势的展望也同样引人入胜。作者并没有沉溺于历史的回顾，而是将目光投向了未来十年信息安全可能面临的挑战。他对于“后量子时代”的讨论，并非是空泛的预测，而是基于对现有计算范式极限的深刻洞察。书中提出的几个关于安全协议演进方向的设想，让我这个每天与代码打交道的人都感到醍醐灌顶，激发了我尝试构建新型安全框架的冲动。他对未来威胁的描述，既保持了科学的审慎，又充满了警示的紧迫感，使得阅读体验充满了前瞻性和现实意义。这种将理论根基与未来视野紧密结合的能力，是很多同类书籍所欠缺的，它让人读完后感到自己不仅充实了过去，更把握住了未来的脉搏。

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这本书的封面设计简洁有力，那种深邃的蓝与冷峻的银灰交织在一起，仿佛直接将人拉入一个由数字和逻辑构筑的迷宫。初读之下，我立刻被作者的叙事节奏所吸引。他并没有急于抛出那些晦涩难懂的公式，而是用一种近乎散文诗的笔触，勾勒出信息安全领域百年来的风云变幻。我尤其欣赏他对“信息”本身哲学层面的探讨——信息是如何从一种抽象概念演变为现代社会最核心的资产的？作者通过几个极富画面感的历史场景，比如早期的军事情报传递，再到如今全球金融网络的瞬间同步，成功地营造了一种史诗般的厚重感。他巧妙地穿插了人物小传，那些被历史尘封的密码学家们，他们的执着、他们的孤寂，使得冰冷的算法背后有了鲜活的人性温度。整本书的结构非常松散，却又在不经意间将各个知识点串联起来，阅读体验犹如漫步于一座巨大的、充满回响的知识殿堂，每走一步都能发现新的回廊和意想不到的风景。这不仅仅是一本技术读物，更像是一部关于人类智慧与对抗本能的史诗序章。

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这本书的引述和参考文献部分，展现了作者深厚的学术素养和严谨的治学态度。每一次关键论点的提出，后面都有详实的来源佐证，这极大地增强了文本的可信度。但更让我印象深刻的是，作者在脚注中的“闲笔”。这些脚注往往不是枯燥的引用说明，而是作者对某个历史细节的补充感想，或是对某个流传甚广的误解的纠正，甚至是与同行学者之间进行的一场无声的“学术辩论”。这些小小的插曲，让原本厚重的理论读物充满了活力和人情味。它让读者得以窥见学术研究的真实面貌——那不是一个线性的、完美的构建过程，而是一个充满质疑、修正与不断探索的动态过程。这种对知识探索过程的坦诚披露，比任何结论性的陈述都更具感染力。读完整本书，我仿佛完成了一次漫长而充实的知识朝圣之旅。

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这本书的排版设计简直是一场视觉的盛宴，让我这个习惯了传统技术书籍的读者眼前一亮。那种大开本的设置，为图表和公式的展示提供了充足的空间，使得那些复杂的流程图和矩阵不再显得拥挤不堪。更妙的是，作者在章节的过渡页上，常常嵌入一些精心挑选的艺术作品或建筑照片，这些视觉元素似乎都在无声地呼应着章节的主题——比如讨论模块化结构时，出现了一张精细的哥特式拱顶照片。这种将理性思维与感性审美完美融合的尝试，极大地缓解了技术阅读的枯燥感。我感觉自己不是在读一本严肃的学术著作，而是在翻阅一本高级设计师的工作日志。文字部分也经过精心打磨，句式多变，偶尔出现的长难句也充满了节奏感，读起来像是在听一场精心编排的交响乐，高低起伏，疏密有致，充分体现了对读者的尊重。

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我必须承认，这本书的阅读过程充满了挑战，但那种“征服”知识的快感是无与伦比的。作者的论证方式非常严谨，他仿佛一个技艺精湛的建筑师，每一步推导都像是在铺设地基。特别是当涉及到一些基础的数学原理时，作者的处理方式堪称教科书级别——深入浅出，毫不拖泥带水。我发现自己不得不时常停下来，拿起笔在草稿纸上复现那些几何图形的变换和群论的结构，才能真正把握住其核心逻辑。这种强迫读者主动思考而非被动接受的写作风格，极大地提升了学习效率。全书的行文节奏忽快忽慢，在介绍完一个复杂概念后，作者会立刻用一个巧妙的比喻来固化读者的理解，这个比喻往往来自于日常生活或者古典文学，这种跨领域的连接，展现了作者深厚的学养和高超的表达技巧。对于那些渴望真正理解底层机制而非仅仅停留在应用层面的读者来说，这本书无疑是一座难得的知识宝库，它要求你付出汗水，但回报绝不会让你失望。

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