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出版者:高等教育

作者:张德实

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2003-7

价格:25.60元

装帧:

isbn号码:9787040125627

丛书系列:

图书标签:

• 写作技巧
• 应用文体
• 商务写作
• 职场写作
• 沟通技巧
• 文案写作
• 写作指南
• 实用写作
• 办公写作
• 写作入门

好的，这是一份针对一本名为《应用写作》的图书所撰写的、内容不涉及原书主题的详细图书简介： --- 《数字星轨：下一代计算架构与量子纠缠网络》 一本深度剖析未来信息基础设施的革命性著作 前言：当摩尔定律遭遇物理极限 在二十一世纪的第三个十年，我们正站在一个计算范式剧变的十字路口。传统的冯·诺依曼架构及其基于硅的半导体技术，虽然支撑了过去半个世纪的数字文明，但其性能增长正面临着近乎不可逾越的物理瓶颈——热耗散、量子隧穿效应以及摩尔定律的终结。与此同时，数据的爆炸性增长、全球互联的复杂性，以及对即时、安全、超大规模处理能力的需求，迫使我们必须抬头仰望，探索超越现有范式的新疆域。 《数字星轨：下一代计算架构与量子纠缠网络》不是一本关于编程技巧或软件开发的指南，它是一部面向未来信息学家、系统工程师、深度科技投资者以及政策制定者的深度蓝图。本书聚焦于构建下一代信息高速公路的两个核心支柱：新一代计算引擎与超光速信息传输机制。 --- 第一部分：超越硅基的计算核心——异构与量子革命 本书的第一部分以前所未有的广度和深度，剖析了正处于萌芽期却蕴含颠覆性潜力的计算架构。我们不再满足于单一处理单元的迭代，而是探讨了如何通过多维度并行化和根本性的物理原理革新来释放计算的真正潜能。 第一章：后摩尔时代的异构计算矩阵 本章详细梳理了从CPU到GPU，再到TPU和类脑芯片（Neuromorphic Chips）的演进路径。重点分析了为何通用计算单元的效率瓶颈，催生了专业化加速器的浪潮。我们深入解析了存内计算（In-Memory Computing）的原理及其对数据移动瓶颈的颠覆性影响，通过大量案例研究，展示了如何设计高效的硬件加速器来处理稀疏数据、图算法和大规模矩阵运算。此外，本章还探讨了忆阻器（Memristor）技术在构建高密度、低功耗非易失性存储与逻辑电路中的潜力与挑战。 第二章：量子计算的工程化挑战与应用前景 量子计算不再是纯粹的理论物理概念，而是正在转化为可操作的工程系统。《数字星轨》对当前主流的量子比特实现技术进行了冷静而审慎的评估：超导电路、离子阱、拓扑量子比特以及光量子计算。我们着重探讨了量子纠错（Quantum Error Correction, QEC）这一从理论到实际部署的巨大鸿沟，并详细阐述了实现容错量子计算机（Fault-Tolerant Quantum Computer）所必需的硬件资源和控制系统复杂性。书中首次引入了“量子应用瀑布模型”，预测了哪些行业将在未来五年内首先感受到量子加速的冲击。 第三章：生物启发与类脑架构的并行融合 人脑的能效比是现有任何芯片的数十亿倍。本章转向探索模仿生物神经系统的计算模式。我们详细介绍了脉冲神经网络（Spiking Neural Networks, SNNs）的数学模型、硬件实现（如SNN加速器）以及其在实时感知和低功耗边缘计算中的优势。通过对突触权重动态调整和事件驱动（Event-Driven）计算范式的解析，本书试图描绘出一种全新的、与传统电子学完全不同的信息处理哲学。 --- 第二部分：信息高速公路的突破——量子纠缠与网络拓扑 如果说计算核心是“引擎”，那么信息传输就是“燃料输送系统”。本书的第二部分将视角从单机性能转向全球连接，探讨了如何利用量子力学的基本原理，构建一个远超经典光纤限制的、安全且超高速的网络。 第四章：量子密钥分发（QKD）与后量子密码学 在经典网络中，信息安全正面临着未来强大量子计算机的威胁。本章首先系统梳理了基于BB84、E91等协议的量子密钥分发（QKD）技术。我们深入分析了QKD的实际部署限制（如距离衰减、信道损耗）和其在构建“绝对安全”链路中的独特地位。随后，本书严肃探讨了在经典互联网层面防御量子攻击的后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的五大主流算法族群（格、哈希、编码、多元等），并提出了将QKD与PQC结合的混合安全架构。 第五章：量子中继与纠缠交换的现实路径 量子态的脆弱性使得长距离量子通信面临巨大的挑战，即“量子之墙”。本书详细介绍了为克服这一障碍而设计的量子中继器（Quantum Repeater）的结构和操作流程。重点解析了纠缠交换（Entanglement Swapping）和纠缠提纯（Entanglement Purification）这两种核心技术如何协同工作，以在地面或卫星链路上建立远距离的纠缠对。书中特别设置了对“太空基量子通信网络”的专题分析，探讨了卫星链路相对于地面光纤的优势与大气干扰的应对策略。 第六章：量子互联网的协议栈与应用层 构建一个真正的“量子互联网”不仅仅是物理层面的突破。本章转向网络协议和应用层的构想。我们分析了如何设计新的量子网络协议栈来管理量子资源（如Qubits和纠缠对的分配与调度），并提出了量子云计算（Quantum Cloud Computing）的初步服务模型。最后，本书描绘了基于超安全连接和极速计算的未来应用场景，例如完全去中心化的金融结算系统、无需信任的全球数据共享平台以及高精度协同传感网络。 --- 结语：通往2050的信息图景 《数字星轨》以一种宏大而务实的视角，将那些看似遥不可及的未来技术——量子计算、生物启发架构和纠缠网络——置于一个连贯的工程框架之中。它揭示了，通往下一代计算的道路并非由单一技术主导，而是一场多学科交叉融合的系统工程。阅读本书，您将获得的不只是知识，更是一套审视和规划未来十年信息科技发展的战略思维框架。 本书适合： 高等院校计算机科学、物理学、电子工程专业的高年级学生及研究人员。 高科技企业的研发总监、系统架构师和技术战略规划师。 对基础科学突破如何转化为颠覆性商业模式感兴趣的决策者。 ---

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