This text is a comprehensive introduction to the main ideas and techniques of the field of quantum computation and quantum information. Until now, the rapid rate of progress and its cross-disciplinary nature have made it difficult for newcomers to the field to obtain a broad overview of the most important techniques and results.
Michael Nielsen and Isaac Chuang ask the question: what are the ultimate physical limits to computation and communication? They describe in detail such remarkable effects as fast quantum algorithms, quantum teleportation, quantum cryptography and quantum error-correction. A wealth of accompanying figures and exercises illustrate and develop the material in more depth. A special feature is the tutorial introductions to quantum mechanics and computer science included in Part I of the book, ensuring that the subject is accessible even without a background in physics or computer science. In Part II, the authors present quantum computation, and describe what a quantum computer is, how it can be used to solve problems faster than familiar 'classical' computers, and the real-world implementation of quantum computers. Part III concludes the book with an in-depth treatment of quantum information, explaining how quantum states can be used to perform remarkable feats of communication, together with a discussion of how it is possible to protect quantum states against the effects of noise.
This exciting text will be of interest to beginning graduate students and researchers in physics, computer science, mathematics, and electrical engineering with an interest in quantum computation and quantum information, and may be
used as a text in courses on the subject.
Michael Nielsen is a Postdoctoral Research Fellow at the University of Queensland. He was born in Brisbane, Australia, and received his education at the University of Queensland, obtaining postgraduate degrees in Mathematics and Physics before receiving his Ph.D. in Physics as a Fulbright Scholar at the University of New Mexico. He has held a visiting position at the Los Alamos National Laboratory, and was the Tolman Postdoctoral Fellow at the California Institute of Technology.
Isaac Chuang is with IBM Research, and also serves as a consulting professor at Stanford University. He received his doctorate in Electrical Engineering from Stanford University, where he was a Hertz Foundation Fellow, and also holds degrees in Physics and in Electrical Engineering from MIT. Dr. Chuang is a native of Louisville, Kentucky and enjoys reading, hiking, and playing his violin.
还没看过,不过看过目录了,感觉一般 很多实用的函数都没有。比如shor、grover算法。 可能是我比较偏实用,理论的东西不求甚解。 字数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...
评分记得一位数学家说类似的话:看一本书是否是好书的评判标准类似于评判探索新世界时手头的地图,给出完整的索引。我第一遍快速的(用了将近一个月时间,内因是没有量子力学这样的现代物理基础;外因是专注力有限,一次只能看一点)浏览(从宏观概念上鸟瞰式的)这本《量子计算和...
评分此书是量子计算和量子信息领域的经典之作,几乎每篇本领域的论文中都会在前面引用此书。本书初版于2000年,由剑桥大学出版社出版。2010年又出了十周年纪念版,但从参考文献来看并无2000年以后的文献,所以和初版并无不同。由于本人是学数学的,个人感觉需要掌握的是第一、二、...
评分还没看过,不过看过目录了,感觉一般 很多实用的函数都没有。比如shor、grover算法。 可能是我比较偏实用,理论的东西不求甚解。 字数。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...
评分这本书是做量子计算量子信息入门书,虽说不是必读,但有时间读一遍还是非常受益的。读完基本上量子计算量子信息基础知识就够了。这本书学数学,物理,计算机的人都能读,里头物理的不多,只有一章是关于物理实现,不懂得完全可以跳过。 不足之处在于它的量子算法,尤其是Grover...
这本书的附录和参考文献部分,是那些希望进一步深造的读者最宝贵的资源之一。我发现,即便是对于书中某些较为前沿或复杂的概念,作者也总能提供极其精准的外部引用链接,指引读者去追溯最原始的论文或更专业的综述。这体现了作者的学术态度——提供一个坚实的起点,但绝不限制读者的探索深度。此外,书中习题的设计也极具匠心,它们不仅仅是概念的重复检验,很多题目本身就蕴含着小型的理论推导或对现有模型进行微小变体的探索,迫使读者必须亲自动手操作,才能真正掌握那些复杂的数学操作和物理直觉。我很少看到有一本书能将教学的严谨性、研究的前沿性以及自学的指导性如此完美地融合在一起,它像是一份详尽的地图,标记了通往量子信息科学腹地的所有关键路口,每一条路径都值得我们仔细探索和跋涉。
评分我不得不提这本书在描述量子信息传输和纠错机制方面的深刻洞见。涉及到纠缠(Entanglement)的概念时,作者的处理方式非常老练,它没有把纠缠仅仅当作一个奇特的物理现象来描述,而是将其确立为量子计算和通信资源的核心。从EPR对的讨论开始,过渡到贝尔不等式的实验验证,最后落脚到量子隐形传态(Teleportation)的协议细节,整个逻辑链条一气呵成,极其流畅。关于量子纠错码的部分,更是体现了作者深厚的专业积累。书中对表面码(Surface Code)以及其他拓扑量子纠错方案的介绍,详尽地阐述了如何通过冗余编码来对抗环境噪声——这是构建容错量子计算机的关键所在。作者清晰地区分了错误模型的假设和实际物理系统中的挑战,使得读者在理解理论保护机制的同时,也能对当前硬件实现的局限性有一个清醒的认识。这种理论与实践的平衡,使得这本书的实用价值远超一般的教科书。
评分这本书的封面设计就透着一股深邃感,那种深蓝色调和那些复杂的数学符号交织在一起,让人一眼就能感受到它内容的厚重。我初次翻开时,就被其中对量子力学基本原理的梳理所吸引。作者并非仅仅停留在概念的罗列,而是深入剖析了量子比特(qubit)是如何从理论走向物理实现的细节,特别是对于量子态的表示和演化,讲解得极其详尽和严谨。书中用到的线性代数工具,比如狄拉克符号,从一开始就得到了系统的介绍,这对于没有深厚数学背景的读者来说,无疑是一剂强心针,它帮助我们将抽象的物理图景转化为可操作的数学框架。阅读的过程中,我感觉自己仿佛在跟随一位经验丰富的导师,一步步拆解这个看似神秘的领域。书中对量子门操作的矩阵表示和组合规律的讨论,清晰地展示了如何构建量子电路,这为后续理解复杂的量子算法奠定了坚实的基础。即便只是对前几章的涉猎,也能体会到作者对构建完整知识体系的用心良苦,每一个概念的引入都深思熟虑,力求在严谨性和可读性之间找到一个绝佳的平衡点。
评分对于一个对计算复杂性理论略有了解的读者来说,本书在量子计算复杂性类别的划分上,提供了极具启发性的视角。书中对BQP(Bounded-error Quantum Polynomial time)复杂度的定义和它与经典复杂性类(如P、NP)的关系探讨,为我们理解量子计算的真正优势边界提供了清晰的框架。作者并没有给出简单的“量子计算万能论”的结论,反而非常审慎地分析了哪些问题有望在量子计算机上加速,以及哪些问题可能仍然是“硬骨头”。特别是讨论到量子电路模型的局限性,以及与绝热量子计算(Adiabatic Quantum Computation)等其他模型的对比时,观点非常新颖且富有批判性。这种不偏不倚、全面覆盖的叙事风格,让人在阅读过程中不断地进行自我反思和知识的结构重组,避免了陷入单一理论模型的教条化理解,极大地拓宽了对“计算”这一概念的认知边界。
评分这本书的真正魅力在于它对具体量子算法的剖析,简直是一部“算法宝典”。我花了大量时间啃读Shor算法和Grover算法的那几章,感受到了作者对逻辑推导的精妙把控。Shor算法的部分,从模幂运算的量子实现,到量子傅里叶变换(QFT)的魔力,作者没有放过任何一个中间步骤,特别是QFT部分,那种通过相位估计实现周期分解的“顿悟感”,在作者细致的笔触下被极大地增强了。阅读Grover算法时,我尤其欣赏它对“振幅放大”过程的几何化解释,将多次迭代操作可视化为在特定子空间中的旋转,这种直观的理解远胜于单纯的代数推导。书中对这些里程碑式算法的阐述,不仅停留在“是什么”,更深入到“为什么如此设计”的层面,揭示了量子并行性的内在潜力。对于任何希望从理论爱好者转变为实际研究者的人来说,这几章是绕不开的硬骨头,但也是收获最大的部分,它教会我们如何用量子思维去设计解决经典难题的有效方案。
评分好书是好书,但是我真的不习惯这种先搭骨架再填充内容的讲解方式啊
评分英文版好太多了
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评分翻过
评分应该是目前最好的入门教材
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