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出版者:Prentice Hall

作者:Thomas Starr

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2003-1-5

价格:USD 75.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780130938107

丛书系列:

图书标签:

• IT
• DSL
• Advances
• DSL
• 领域特定语言
• 编程语言
• 软件工程
• 代码生成
• 抽象语法树
• 编译器
• 元编程
• 自动化
• 开发效率

好的，这是一本关于《量子计算与信息科学前沿探索》的图书简介，内容详尽，力求展现学术深度与广度，且完全不涉及您提到的书名及其内容。 --- 《量子计算与信息科学前沿探索》图书简介 导言：信息时代的范式跃迁 自二十世纪中叶信息科学诞生以来，我们所依赖的经典计算模型——基于图灵机和冯·诺依曼架构的体系——已将人类文明推向了前所未有的高度。然而，面对复杂系统模拟、大规模优化问题以及数据安全保护等核心挑战，经典计算的物理极限正日益显现。量子计算，这一根植于量子力学基本原理的全新计算范式，正以前所未有的潜力，承诺突破这些瓶颈，开启信息处理的新纪元。 《量子计算与信息科学前沿探索》旨在为科研人员、高级学生以及关注技术未来的专业人士，提供一个全面、深入且紧跟时代步伐的知识框架。本书不仅详述了支撑量子计算的理论基础，更重点剖析了当前全球范围内最具突破性的实验进展、新兴算法设计以及工程化挑战。我们力求在理论的严谨性与工程的实践性之间架起坚实的桥梁。 第一部分：量子力学的基石与信息载体 本部分首先为读者夯实必要的物理学基础，确保对量子信息处理的深刻理解。 第一章：量子力学核心概念回顾与量子信息视角 本章从量子力学的基本公设出发，强调了量子态的叠加性和纠缠性在信息存储和处理中的核心地位。详细阐述了狄拉克符号（Bra-Ket Notation）的精确使用，并引入了量子态的密度矩阵描述，以处理开放系统和退相干问题。重点分析了测量过程的非经典性及其对信息提取的制约。 第二章：量子比特（Qubit）的物理实现与特性 量子比特是量子信息处理的基本单元。本章深入比较了当前主流的量子比特物理平台，包括： 超导电路量子位（Transmon Qubits）： 探讨了其优点（高集成度、快速门操作）与挑战（微波噪声、退相干时间限制）。详细分析了量子比特的耦合机制与多比特逻辑门的实现方法。 离子阱系统（Trapped Ions）： 阐述了利用激光冷却和电磁场约束离子的技术，重点分析了其极高的相干时间和全连通性（All-to-All Connectivity）的优势，以及扩展规模的困难。 拓扑量子位与中性原子阵列： 介绍了这些新兴方案在抵抗局部噪声和实现大规模并行计算方面的独特潜力。 第三章：量子信息度量与不可克隆原理 本章聚焦于量化信息的非经典属性。引入了冯·诺依曼熵作为纯态与混合态的度量，并详细讨论了纠缠熵在描述多体系统复杂性中的应用。核心内容包括对不可克隆定理（No-Cloning Theorem）的严谨数学证明及其对量子密码学的深远意义。 第二部分：量子算法与计算复杂性 本部分是本书的核心，系统梳理了量子计算改变游戏规则的算法理论，并讨论了其相对于经典计算的潜在加速。 第四章：量子电路模型与通用量子计算机 本章构建了量子计算的计算模型。从基本的单比特和两比特门（如Hadamard, CNOT, Toffoli）出发，推导了通用量子计算的完备性。深入分析了量子线路深度和门集分解（Gate Set Decomposition）的优化问题，为实际编程打下基础。 第五章：颠覆性的量子算法：Shor与Grover 详细剖析了两个标志性算法的原理和实现细节： 1. Shor分解算法： 重点解析其对量子傅里叶变换（QFT）的巧妙应用，以及如何将其转化为大整数因式分解问题的高效求解路径。讨论了其对现有公钥加密体系（如RSA）的直接威胁。 2. Grover搜索算法： 阐述其振幅放大（Amplitude Amplification）机制，展示如何实现二次加速（$O(sqrt{N})$）的无序数据库搜索。 第六章：变分量子本征求解器（VQE）与量子近似优化算法（QAOA） 针对NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）时代的硬件限制，本部分聚焦于混合量子-经典算法： VQE： 探讨如何利用量子处理器执行复杂的量子态准备和测量，而将参数优化任务交给经典计算机，以求解分子哈密顿量的基态能量。 QAOA： 讲解如何利用迭代地应用关于问题哈密顿量和混合哈密顿量的酉变换，来近似求解组合优化问题（如最大割问题）。 第七章：量子计算复杂性理论 本章将量子计算置于理论计算的宏大背景下。定义了BQP（Bounded-error Quantum Polynomial time）复杂性类，并探讨了它与P、NP等经典复杂性类的关系。讨论了量子计算能否解决NP-完全问题的悬而未决的难题，以及量子霸权（Quantum Supremacy）的概念边界。 第三部分：量子信息传输与安全 本部分关注量子力学在信息安全、通信和精密测量中的应用。 第八章：量子密钥分发（QKD）的理论与实践 详细介绍基于BB84协议和Ekert91协议的量子密钥分发机制。重点分析了如何利用贝尔不等式的检验来主动检测窃听者的存在（如Eavesdropper）。讨论了高损耗信道下的实际部署挑战和诱骗态（Decoy State）技术。 第九章：量子纠错码：抵抗退相干的堡垒 量子信息极易受环境噪声破坏，量子纠错是实现容错量子计算的关键。本章系统介绍了表面码（Surface Codes）和Shor 9-qubit 码等主流方案的结构。深入解析了稳定子（Stabilizer）的代数结构，以及如何通过测量错误算符来定位并修正逻辑错误，而非直接测量逻辑量子态。 第十章：量子传感与精密测量 超越计算，本章探讨了量子力学在测量精度上的革命性突破。分析了如何利用压缩态（Squeezed States）和纠缠态来超越标准量子极限（SQL），实现对时间、频率、磁场和重力的超高精度测量，这在引力波探测和基础物理实验中具有重要意义。 结语：迈向容错量子计算的工程之路 本书最后总结了从理论到实践的鸿沟，包括退相干时间的延长、量子比特的扩展与连接性、高保真度的多比特门操作，以及编译和控制软件栈的开发。我们相信，通过跨学科的协同努力，容错量子计算（Fault-Tolerant Quantum Computing, FTQC）的时代终将到来，本书将作为读者理解和参与这场信息技术革命的坚实指南。 --- 目标读者： 理论物理学、计算机科学、电子工程、数学等相关领域的硕士及博士研究生、资深科研人员、以及致力于探索下一代计算技术的工程师与技术决策者。 本书特点： 理论深度与前沿进展并重，公式推导详尽，案例分析紧密结合最新的国际研究成果。

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我拿到这本书的时候，就被它沉甸甸的质感所吸引，仿佛预示着里面蕴含着丰富的知识。我对“DSL”这个概念一直抱有极大的好奇心，但总感觉自己只是停留在浅显的认知层面，对于如何真正地“玩转”DSL，驾驭它来解决实际问题，还有着很大的提升空间。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我穿越DSL的繁复世界，去探索那些隐藏在表面之下的深层原理和精妙之处。我特别关注的是书中对于DSL生命周期管理的探讨，从最初的需求分析、设计理念，到具体的实现技巧，再到后续的测试、维护和演进，每一个环节都至关重要。如果作者能够分享一些关于如何在不同技术栈中选择和实现DSL的策略，比如是选择外部DSL还是内部DSL，又或者是在不同编程语言环境中如何有效地构建DSL，那对我来说将是极大的帮助。我脑海中浮现出很多场景，比如在游戏开发中为关卡设计创建脚本语言，在金融领域为量化交易设计策略表达语言，或者是在数据分析中为特定报表生成设计查询语言。如果这本书能够为这些场景提供一些可借鉴的思路和范例，那就太棒了。

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我一看到“DSL Advances”这个书名，就感觉它像一本武功秘籍，里面隐藏着驾驭领域特定语言的绝世秘诀。我一直以来都对如何用最精炼、最符合领域特性的方式来表达复杂逻辑充满了好奇。我希望这本书能够带领我超越那些通用的编程范式，去领略DSL的独特魅力，并学会如何真正地“创造”出能够解决特定问题的语言。我非常期待书中能够提供一些关于DSL的“艺术”层面的探讨，比如如何设计出优雅、富有表现力的DSL语法，如何让DSL的代码读起来像自然语言一样流畅，从而促进团队间的沟通和理解。此外，关于DSL的部署、版本管理和迁移策略，也是我非常看重的方面。一个DSL的生命周期管理，同样是影响其最终成功与否的重要因素。如果书中能够提供一些关于这些方面的宝贵经验，那我将不虚此行。

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“DSL Advances”这个名字，让我联想到一系列关于如何让软件开发更加“智能”和“高效”的探讨。我一直对那些能够抽象化、自动化解决重复性问题的技术充满热情，而DSL恰恰是实现这一目标的重要手段之一。我希望这本书能深入剖析DSL在不同软件工程领域中的应用，并提供一些前沿的实践案例。例如，在微服务架构中，如何利用DSL来管理服务间的通信协议，或者在DevOps流程中，如何利用DSL来自动化基础设施的配置和部署。我特别关注书中是否会涉及DSL与人工智能的结合，比如利用机器学习来辅助DSL的设计或优化，或者利用DSL来描述和训练AI模型。如果书中能够提供一些关于DSL安全性设计的思考，比如如何防止DSL代码被滥用或产生安全漏洞，那将是我非常看重的方面。总而言之，我期待这本书能够为我打开一扇新的大门，让我看到DSL在塑造未来软件开发模式中的巨大潜力。

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“DSL Advances”这个名字，让我有一种想要一探究竟的冲动。我一直认为，能够用领域内的语言来思考和编程，是提升开发效率和降低沟通成本的终极方式之一。我希望这本书能够深入解析DSL的强大之处，并提供一些关于如何设计和实现高效、易用的DSL的实用技巧。我尤其感兴趣的是书中关于DSL与元编程、代码生成等技术的结合。这些技术能够极大地增强DSL的灵活性和表达能力，使其能够适应更加复杂多变的业务需求。我希望书中能够提供一些具体的代码示例，让我能够直观地理解DSL的设计思路和实现方法。此外，关于DSL的测试和调试，也是我非常关注的内容。一个健壮的DSL，离不开完善的测试体系和便捷的调试工具。如果书中能够在这方面有所建树，那将非常有价值。

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我拿到“DSL Advances”的时候，就有一种预感，这本书一定不是那种泛泛而谈的科普读物，而是会深入到DSL技术的“内功”层面。我一直认为，掌握一门技术，不仅仅是要知道它“是什么”，更重要的是要理解它“为什么”以及“如何做得更好”。因此，我期待这本书能够提供一些关于DSL设计原则的深刻洞察，比如如何平衡DSL的表达能力与学习曲线，如何设计出既灵活又易于理解的语法，以及如何确保DSL的可扩展性和可维护性。我特别希望书中能够分享一些关于DSL在复杂系统构建中的应用经验，比如在分布式系统、大数据处理、或者高性能计算等领域，DSL如何帮助开发者管理和控制这些复杂性。另外，关于DSL的测试策略和质量保证方法，也是我非常感兴趣的。一个优秀DSL的诞生，离不开严格的测试和验证，如果书中能够提供一些相关的指导，那将是极有价值的。

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“DSL Advances”这个书名，让我立刻产生了一种深入探索的冲动。我一直对那些能够让复杂问题变得更加直观和易于管理的工具和方法论着迷，而DSL恰恰符合我的胃口。我希望这本书能够超越对DSL基本概念的介绍，而是深入探讨DSL在实际项目开发中的高级应用技巧和最佳实践。比如，如何设计出能够支持声明式编程风格的DSL，如何利用DSL来简化领域模型的表示，以及如何将DSL集成到现有的开发工具链中，以提升整体的开发效率。我尤其关注书中关于DSL的性能优化和可伸缩性的讨论。毕竟，在一些对性能要求极高的场景下，DSL的执行效率是决定其可行性的关键。如果书中能够提供一些关于如何衡量和提升DSL性能的策略，例如通过代码生成、JIT编译，或者与其他技术栈的结合，那将是非常实用的。

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我对“DSL Advances”的期望，更多地寄托在它能否提供一种“视角”的转变。很多时候，我们被困在通用语言的思维模式中，而忽略了为特定问题构建更精巧、更贴合的工具的可能性。这本书如果能让我看到，如何通过DSL的力量，将原本晦涩的业务逻辑，转化为清晰、简洁、甚至富有表现力的代码，那将是非常具有颠覆性的。我期待书中能够提供一些关于DSL抽象层次的讨论，比如如何在高层次上定义DSL的语义，又如何在低层次上将其映射到具体的执行逻辑。我特别希望书中能有一些关于DSL性能优化的技巧，因为虽然DSL的优势在于表达力和易用性，但其执行效率也同样是不可忽视的考量因素。此外，关于DSL的工具链支持，例如IDE插件、调试器、甚至是DSL代码的静态分析工具，也是我非常感兴趣的内容。这些工具能够极大地提升DSL的开发体验和生产力，让DSL真正成为一个成熟的解决方案。

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这本书的封面设计就足够吸引我了，那种深邃的蓝色背景，搭配着银色勾勒出的抽象图案，给人一种既神秘又充满智慧的联想。我一直以来对那些能够巧妙解决复杂问题的工具和方法论都抱有浓厚的兴趣，而“DSL Advances”这个名字本身就传递了一种“领域特定语言的进阶”的信号，这让我立刻联想到它可能会深入探讨如何更高效、更灵活地构建和运用DSL，以应对日益增长的软件开发复杂性。在现代软件工程中，我们常常会遇到需要为特定业务领域量身定制解决方案的场景，而通用的编程语言有时会显得过于笨重或不够直观。如果这本书能够提供一些关于如何设计出更易于理解、更易于维护的DSL的原则和实践，那将是非常宝贵的。我尤其期待书中能够触及一些关于DSL的元编程（metaprogramming）技术，或者是在DSL设计中如何平衡灵活性与可维护性之间关系的讨论。毕竟，一个好的DSL不仅仅是能够完成任务，更重要的是它能够提升开发者的生产力，降低学习成本，并促进团队成员之间的沟通与协作。从书名来看，我感觉这本书的受众可能不仅仅是初学者，而是那些已经对DSL有所了解，并且希望进一步提升自己在这方面的能力和视野的开发者。

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这本书的封面上那种简约而又不失深度的设计，让我对“DSL Advances”充满了期待。我一直认为，领域特定语言（DSL）是解决复杂软件系统中的特定问题的利器，但如何才能真正地“玩转”它，让它发挥出最大的威力，还需要深入的理解和实践。我希望这本书能够带我进入DSL的进阶殿堂，去探索那些更高级的设计理念、实现模式和应用场景。我特别关注书中是否会讨论如何构建自适应性更强的DSL，能够根据环境或数据动态调整其行为，以及如何利用DSL来更好地支持并发和分布式系统的开发。此外，关于DSL的互操作性，即如何让不同的DSL之间，或者DSL与通用语言之间实现无缝的交互，也是我非常感兴趣的话题。如果书中能够提供一些关于这些前沿方向的思考和实践，那我将受益匪浅。

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我一直认为，真正的技术书籍不应该只是罗列概念和语法，而应该能够激发读者的思考，引导他们去理解“为什么”和“如何做”。“DSL Advances”这个书名，给我一种它能够触及DSL领域更深层次的智慧和洞见的期望。我希望能在这本书中找到一些关于DSL设计哲学和模式的深刻阐述，而不仅仅是具体的实现细节。比如，如何才能设计出真正“领域特定”的语言，而不是简单地包装现有功能？如何在保证DSL表达能力的同时，又不牺牲其易用性和可读性？我渴望学习到如何通过DSL来降低复杂性，提升代码的可维护性和可重用性，甚至是在某些情况下，如何让非专业开发者也能理解和参与到某些领域问题的解决方案中来。我设想这本书会提供一些经典的DSL设计模式，并结合实际案例进行剖析，让我能够举一反三。我对书中关于DSL的演进和社区协作的部分也颇感兴趣，因为在现代软件开发中，技术的生命力往往体现在其持续的演进和广泛的应用中。

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