FPGA原理与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:张庆玲

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:2006-9

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810777049

丛书系列:

图书标签:

• FPGA
• 数字电路
• Verilog
• VHDL
• 可编程逻辑
• 硬件设计
• 嵌入式系统
• 数字信号处理
• 通信系统
• 电子工程

好的，这是一份围绕“FPGA原理与实践”展开的，但内容完全不涉及该主题的图书简介。 --- 书名：量子计算导论与前沿算法 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探索量子计算这一革命性领域的基础理论、核心概念以及当前最前沿的应用方向。我们力求在保持科学严谨性的同时，以清晰易懂的方式，引导初学者跨越量子力学的门槛，并逐步掌握理解和设计量子算法所需的数学和物理基础。 第一部分：量子力学的基石 本部分将系统梳理支撑量子计算的物理学基础。我们将从经典物理学的局限性出发，引入量子世界的奇特现象，如波粒二象性、不确定性原理和量子叠加态。重点章节会详细阐述希尔伯特空间的概念，这是描述量子态的数学框架。读者将学习如何用狄拉克符号（Bra-ket notation）来精确表述量子态，理解算符在量子系统演化中的作用。矩阵力学在描述量子系统方面的应用将被深入探讨，包括如何利用酉矩阵来表示量子门操作，确保过程的可逆性。我们将详细解析量子力学中的测量问题，讨论测量如何导致波函数的塌缩，以及这种非确定性如何被巧妙地转化为计算能力。 第二部分：量子信息与计算模型 在奠定了理论基础后，本书将转向量子计算的实际模型。核心内容聚焦于量子比特（Qubit）的设计、存储与操控。我们将深入剖析目前主流的量子比特实现技术，例如超导电路、离子阱、拓扑量子比特的物理机制、优缺点及当前的工程挑战。 计算模型部分，我们将详尽介绍量子门集的构建，包括单比特门（如Pauli门、Hadamard门）和多比特门（如CNOT、Toffoli门）的逻辑功能和物理实现要求。特别地，本书将深入解析量子线路图的绘制规范和逻辑构建流程，使读者能够清晰地“阅读”和“设计”量子算法。随后，我们将构建通用的量子计算模型，并探讨量子图灵机的概念，确立量子计算的理论能力上限。 第三部分：核心量子算法的解析 本部分是本书的实践核心，我们将逐一解构那些展示出超越经典计算潜力的关键算法。 1. Deutsch-Jozsa 算法：作为最早展示量子优越性的算法之一，它清晰地揭示了量子并行性（Quantum Parallelism）的威力。我们将详细分析其量子线路，并对比其与经典算法的复杂度差异。 2. Grover 搜索算法：针对非结构化数据库搜索问题，Grover算法提供了一种平方级的加速。我们将深入讲解其核心的振幅放大（Amplitude Amplification）技术，推导其迭代次数与准确率的关系，并讨论其在优化问题中的潜在应用。 3. Shor 因子分解算法：该算法对现代公钥加密体系构成了根本性威胁。我们将细致拆解其核心——量子傅里叶变换 (QFT) 的构建和原理，解释 QFT 如何高效地找到周期，并最终实现大数的因子分解。QFT的矩阵表示和优化实现是本章的重点。 4. 量子模拟算法：讨论如何利用量子系统来模拟其他物理和化学系统的演化。我们将介绍Trotter分解方法，用于将复杂的哈密顿量演化分解为一系列可实现的量子门操作序列。 第四部分：量子纠错与容错计算 构建大规模、高精度的量子计算机，必须克服环境噪声和退相干的挑战。本部分将深入探讨量子纠错码（Quantum Error Correcting Codes, QECC）的设计与实现。我们将讲解Shor码、Steane码以及更通用的表面码（Surface Codes）的拓扑结构和逻辑比特的编码方式。读者将学习如何识别和“修复”量子错误，理解阈值定理（Threshold Theorem）对容错计算的意义。 第五部分：新兴计算范式与未来展望 最后，本书将目光投向量子计算的交叉领域和未来方向。 变分量子本征求解器（VQE）：介绍这一混合量子-经典算法在分子电子结构计算中的应用，侧重于如何利用经典优化器来调整量子线路参数。 量子机器学习（QML）：探讨量子特征映射、量子神经网络的基本架构，以及如何在特定数据结构上实现量子优势。 量子霸权（Quantum Supremacy）的论证与争议：回顾Google Sycamore等实验的意义，讨论其实际局限性以及对未来技术路线图的影响。 本书内容覆盖从基础物理到尖端算法的全景图，适合物理学、计算机科学、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及致力于进入量子信息领域进行研究与开发的专业人士阅读。阅读本书，您将建立起坚实的理论基础，并对当前量子计算领域最活跃的研究方向有深刻的理解。

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