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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　量子力學(xué)的發(fā)展歷史波瀾壯闊。當(dāng)前，量子科技處于加速度的關(guān)鍵時(shí)刻，量子技術(shù)在國(guó)家和全球范圍內(nèi)取得的進(jìn)展超出了預(yù)期?？梢灶A(yù)見，基于量子技術(shù)的量子競(jìng)爭(zhēng)，將會(huì)改變?nèi)祟惉F(xiàn)有的生產(chǎn)和生活方式，甚至影響世界格局。本書概述了“第二次量子科技革命”的重要性，簡(jiǎn)單介紹了量子計(jì)算機(jī)、量子通信與量子傳感器的出現(xiàn)，進(jìn)而形成量子物聯(lián)網(wǎng)的未來產(chǎn)業(yè)，以及現(xiàn)代公民應(yīng)該具備哪些基本量子素養(yǎng)以面對(duì)時(shí)代的嶄新變局。并且，作者敏銳地注意到，量子科技時(shí)代的應(yīng)用研究與教育的新特色。在這本書中，作者就如何將量子科技教育納入現(xiàn)代教育，如何將其從中學(xué)延續(xù)到大學(xué)，提出了方案，并以實(shí)驗(yàn)作為支持。通過本書，讀者將對(duì)未來量子科技產(chǎn)業(yè)及其對(duì)人類社會(huì)的影響有所了解，并能夠?qū)⒒逎?、深?yuàn)W的量子知識(shí)轉(zhuǎn)化成生活常識(shí)。

作者簡(jiǎn)介

　　張慶瑞，曾任臺(tái)灣大學(xué)代理校長(zhǎng)，目前任中原大學(xué)物理學(xué)系講座教授，主要研究量子計(jì)算及其應(yīng)用、自旋電子學(xué)、拓?fù)浣^緣體與二維電子系統(tǒng)的自旋傳輸、磁性體的動(dòng)態(tài)翻轉(zhuǎn)機(jī)制等。他長(zhǎng)期從事物理學(xué)的教學(xué)與研究，尤其注重物理學(xué)的工業(yè)應(yīng)用，是國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士（IEEE Fellow）、美國(guó)物理學(xué)會(huì)會(huì)士（APS Fellow），目前擔(dān)任中原大學(xué)-富士通計(jì)算中心主任。他在磁學(xué)、電子學(xué)、量子信息等領(lǐng)域多有建樹，其在工業(yè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)獲得了業(yè)界的高度贊賞，頗具權(quán)威性。

圖書目錄

第一章
量子霸權(quán)已經(jīng)降臨
第一節(jié)?? 知識(shí)應(yīng)用推動(dòng)的歷次科技革命 003
第二節(jié)?? “第二次量子科技革命”出現(xiàn)的背景與特色 009
第三節(jié)?? 后硅谷時(shí)代的全球量子科技競(jìng)賽 013
第四節(jié)?? 量子計(jì)算機(jī)的分類與產(chǎn)業(yè)近況 018
小?? 結(jié) 020

第二章
從量子論到量子力學(xué)
第一節(jié)?? 思想起源及時(shí)代背景 031
第二節(jié)?? 原子模型的演化過程 042
第三節(jié)?? 量子力學(xué)的崛起 046

第三章
高維度的數(shù)學(xué)空間
第一節(jié)?? 量子態(tài)與復(fù)數(shù)空間 063
第二節(jié)?? 向量空間與希爾伯特空間 067
小?? 結(jié) 072

第四章
可逆量子運(yùn)算
第一節(jié)?? 可逆與不可逆過程 077
第二節(jié)?? “麥克斯韋妖”與熵的關(guān)系 083
第三節(jié)?? 信息熵的意義與影響 086
第四節(jié)?? 可逆的量子計(jì)算機(jī) 092
小?? 結(jié) 095

第五章
量子比特與量子計(jì)算機(jī)
第一節(jié)?? 量子的特性 101
第二節(jié)?? 量子圖靈機(jī) 105
第三節(jié)?? 量子比特 110
第四節(jié)?? 量子邏輯門與預(yù)言機(jī) 118
第五節(jié)?? 低溫電子學(xué) 124
第七節(jié)?? 量子計(jì)算機(jī)的種類 132
第八節(jié)?? 量子糾錯(cuò)與容錯(cuò) 135
小?? 結(jié) 137

第六章
量子算法
第一節(jié)?? 什么是算法 143
第二節(jié)?? 量子算法 146
第三節(jié)?? 如何開始量子計(jì)算 164
小?? 結(jié) 169

第七章
量子計(jì)算應(yīng)用
第一節(jié)?? 量子計(jì)算現(xiàn)況 175
第二節(jié)?? 量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域 181
小?? 結(jié) 199

第八章
量子計(jì)量學(xué)與量子傳感器
第一節(jié)?? 特殊的生物量子傳感 205
第二節(jié)?? 計(jì)量與傳感 206
小?? 結(jié)?? ?? 219

第九章
量子通信與量子互聯(lián)網(wǎng)
第一節(jié)?? 加密傳輸?shù)闹匾?? ?? 225
第二節(jié)?? 量子加密?? ?? 231
第三節(jié)?? 量子通信?? 236
第四節(jié)?? 量子互聯(lián)網(wǎng)?? 244
小?? 結(jié)?? 248

第十章
量子教育與世界未來
第一節(jié)?? 量子常識(shí)與知識(shí)?? ?? 253
第二節(jié)?? 量子游戲與量子科幻?? 255
第三節(jié)?? 量子教育?? 263
第四節(jié)?? 后硅谷時(shí)代的量子新世界?? ?? 267
小?? 結(jié)?? 271

附錄一?? 全球主要國(guó)家或地區(qū)量子科技發(fā)展現(xiàn)狀 ?? 277
附錄二?? 全球主要公司的量子科技發(fā)展現(xiàn)狀