本書對(duì)量子計(jì)算的基本原理以及算法構(gòu)建進(jìn)行了系統(tǒng)性介紹,并對(duì)量子計(jì)算解決不同領(lǐng)域的應(yīng)用問題給出參考示例。全書共分為五篇。第Ⅰ篇講述量子計(jì)算的基本概念及硬件實(shí)現(xiàn)。第Ⅱ篇介紹各種基于量子邏輯門線路的通用量子計(jì)算算法。第Ⅲ篇講述量子行走、玻色采樣、量子退火等非基于數(shù)字邏輯門的各種專用量子計(jì)算算法。第Ⅳ篇介紹變分量子本征值求解等經(jīng)典-量子混合算法,展示出當(dāng)前有噪聲中等尺寸量子技術(shù)背景下量子算法的特征。本書全面收錄了近一年來研究者提出的新興量子算法,并注重算法的關(guān)聯(lián)和發(fā)展脈絡(luò)梳理。第Ⅴ篇從優(yōu)化、人工智能、金融、化學(xué)、生物等領(lǐng)域,展示運(yùn)用不同量子算法解決特定問題的實(shí)例。本書可作為高等院校理工科專業(yè)量子計(jì)算技術(shù)實(shí)踐課程教材,也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
《量子計(jì)算技術(shù)》書稿集量子計(jì)算不同途徑的各種算法原理、不同物理體系硬件實(shí)現(xiàn)以及各種領(lǐng)域應(yīng)用探究為一體,所涉及的量子計(jì)算算法涵蓋了早期量子算法、新興的通用量子算法以及經(jīng)典-量子混合、量子退火等適于當(dāng)下中等噪聲量子環(huán)境的量子算法。作者全面介紹了當(dāng)下量子計(jì)算的學(xué)科體系,并將各種不同物理體系硬件工藝進(jìn)展的介紹結(jié)合于其中,尤其難能可貴的是,還在第三篇章介紹如何面向特定應(yīng)用場景靈活選擇合適的量子算法實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢,力圖為廣大工科學(xué)生、工程技術(shù)和科研人員呈現(xiàn)一幅完整的圖像。目前世界各國都快已開展了量子信息技術(shù)的戰(zhàn)略競爭,對(duì)于人才隊(duì)伍的建設(shè)和培養(yǎng)是重中之重, 本書稿的出版將有助于量子信息技術(shù)學(xué)生的入門引導(dǎo),以及現(xiàn)有專業(yè)人才實(shí)踐能力的綜合提升。該書稿對(duì)量子計(jì)算的硬件實(shí)現(xiàn)介紹非常全面,這在現(xiàn)有的量子信息相關(guān)教學(xué)資料中是沒有做到的,事實(shí)上,讀者不止需要了解算法線路的構(gòu)建,只有對(duì)量子硬件實(shí)現(xiàn)才能夠?qū)α孔有畔⒕哂懈羁痰恼J(rèn)識(shí)。這就如同經(jīng)典的信息技術(shù)課程建設(shè),模擬電路、數(shù)字電路這些對(duì)硬件的介紹對(duì)信息科學(xué)的學(xué)習(xí)具有重要作用。本書稿的作者長期從事量子信息技術(shù)的一線研究工作,并且開展面向以信息學(xué)院為主的工科本科生的量子信息技術(shù)交叉學(xué)科課程,作者參考了經(jīng)典信息技術(shù)學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合實(shí)際科研和教學(xué)中對(duì)量子信息技術(shù)的總結(jié),在書稿中分享了很多作者經(jīng)過獨(dú)立思考后的見解和推導(dǎo)方法,體現(xiàn)了較高的學(xué)術(shù)水平,并且具有尤為值得稱贊的應(yīng)用參考價(jià)值。
金賢敏,男,上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院長聘教授、博士生導(dǎo)師,曙光學(xué)者、唐立新優(yōu)秀學(xué)者獎(jiǎng)、上?萍紗⒚餍谦@得者,現(xiàn)任上海交大集成量子信息技術(shù)研究中心(IQIT)主任。長期致力于以光量子集成芯片的設(shè)計(jì)和制備,以及量子計(jì)算、量子通信和量子存儲(chǔ)的芯片化集成化的研究和研發(fā)。唐豪,女,上海交通大學(xué)物理與天文學(xué)院副研究員。從事量子信息與集成光學(xué)科學(xué)研究,在專用光量子計(jì)算的實(shí)驗(yàn)演示與應(yīng)用探究方面取得進(jìn)展。