基于Multisim 10的电子电路设计、仿真与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:181

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出版时间:2009-9

价格:22.00元

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isbn号码:9787115200419

丛书系列:

图书标签:

• Multisim
• 电子电路
• 电路设计
• 仿真
• 应用
• 电子技术
• 电路分析
• 实践
• 教学
• 实验

好的，这是一份针对一本假设名称为《基于Multisim 10的电子电路设计、仿真与应用》的书籍，但内容完全不涉及该主题的详细图书简介。 --- 书名：量子计算与信息理论基础 作者：[此处可填写作者名] 出版社：[此处可填写出版社名] 定价：[此处可填写定价] --- 图书简介 一、 导论：跨越经典的边界 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探索信息科学的下一个前沿——量子计算。我们不再仅仅关注经典物理框架下的信息处理，而是深入到微观粒子的奇异世界，探究量子力学原理如何被巧妙地应用于信息存储、传输与计算。 本书的起点设定在对经典计算的深刻反思之上。在摩尔定律逐渐逼近物理极限的背景下，我们亟需新的计算范式。因此，第一章首先回顾了图灵机模型、冯·诺依曼架构的成功与局限性，并引入了信息论的基础概念，如香农熵。随后，我们将笔锋转向微观世界，详细介绍了量子力学的基本公设，包括希尔伯特空间、算符、测量公设等，为后续的量子信息处理打下坚实的数学和物理基础。重点讲解了量子比特（Qubit）的概念，强调其与经典比特（Bit）在叠加态和纠缠态上的本质区别。 二、 量子力学的核心数学工具 理解量子计算，离不开严谨的数学描述。本书的第二部分专注于构建必要的数学工具箱。我们详尽阐述了线性代数在量子力学中的应用，包括向量空间、基变换、张量积等。这些工具是理解多量子比特系统行为的关键。 特别地，我们用大量的篇幅讨论了量子态的演化——由幺正算符描述的时间演化。读者将学习如何利用矩阵表示法来描述和模拟简单的量子系统。本章对狄拉克符号（Bra-Ket Notation）进行了详尽的教学，力求使读者能够熟练地运用这一强大的记号进行量子态和算符的表示与运算。我们通过具体案例，如单比特的旋转，来巩固这些抽象概念。 三、 量子逻辑门与电路构建 如果说量子比特是信息的基本单元，那么量子逻辑门就是信息操作的基石。本书的第三部分系统地介绍了构成通用量子计算机所需的基本逻辑门集。 我们首先从最基础的单比特门开始，如泡利门（X, Y, Z）和Hadamard门（H），并分析它们如何实现对量子态的旋转和叠加。随后，我们将重点讨论双比特门，尤其是控制非门（CNOT）的重要性，它被证明是实现纠缠和构建通用量子计算的关键。我们详细剖析了CNOT门的真值表、矩阵表示及其在“贝尔态”制备中的核心作用。 为了实现通用计算，我们引入了如Toffoli门、CSWAP门等更高阶的门，并探讨了如何利用基础的单比特门和CNOT门，通过“门集合的完备性”原理，构建出任何可能的酉变换。本章结合图示，清晰展示了如何将这些逻辑门串联起来，形成初步的量子电路图。 四、 量子算法的突破性进展 量子计算的威力主要体现在其特有的算法上。本书的第四部分聚焦于解释几个里程碑式的量子算法及其背后的原理。 我们深入分析了Deutsch-Jozsa算法，这是第一个展示量子计算机在特定问题上超越经典计算机的范例。通过对比经典和量子的查询次数，读者将直观感受到量子并行性的魔力。 随后，我们详细阐述了Shor算法，解释了它是如何利用量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform, QFT）在多项式时间内分解大质数，从而对现代公钥加密体系构成根本性威胁。我们将QFT的原理与经典离散傅里叶变换进行对比，并展示其在Shor算法中的应用步骤。 最后，本书会介绍Grover搜索算法，一个用于非结构化数据库搜索的二次加速算法。我们将用幅度放大（Amplitude Amplification）的几何直观来解释该算法的工作机制，并计算其加速的定量效果。 五、 量子信息与纠错 信息处理的安全性与可靠性是任何计算系统的核心关切。第五部分转向量子信息论与纠错领域。 我们将介绍量子隐形传态（Quantum Teleportation）的完整协议，展示信息（而非物质）如何在空间上进行传递，这依赖于预先共享的纠缠对。这部分将详细解析三个核心步骤：贝尔基测量、经典通信和幺正变换的恢复。 鉴于量子态的脆弱性——“不可克隆定理”和退相干效应——量子纠错成为必然。本章介绍了经典纠错码（如汉明码）的基本思想，并过渡到量子纠错码（QECC）。我们将以最简单的Shor 9-Qubit 纠错码为例，解释如何编码逻辑量子比特以抵抗位翻转和相位翻转的错误，从而保障量子计算的容错性。 六、 当代量子计算的硬件与挑战 在理论基础之上，本书的最后一部分展望了当前的实验进展和面临的工程挑战。我们简要概述了几种主流的量子计算硬件平台，包括： 1. 超导电路（Transmon Qubits）：介绍其工作原理、优势（可扩展性）和面临的退相干难题。 2. 离子阱（Trapped Ions）：讨论其高保真度的操作优势及其在连接性上的挑战。 3. 拓扑量子计算：简要介绍其抵抗局部噪声的潜力。 本书总结了实现大规模容错量子计算（FTQC）所需克服的关键技术瓶颈，包括高质量量子比特的制备、高效率的量子门操作以及系统规模的扩展问题。 目标读者 本书面向具有扎实微积分、线性代数基础的物理学、计算机科学、电子工程专业的高年级本科生、研究生，以及对前沿计算技术充满热情的专业技术人员和研究人员。阅读本书，读者将能够掌握量子计算的核心理论框架，理解前沿量子算法的数学机制，并为未来投身于这一革命性领域做好理论准备。

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