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內容簡介

　　量子力學的發(fā)展歷史波瀾壯闊。當前，量子科技處于加速度的關鍵時刻，量子技術在國家和全球范圍內取得的進展超出了預期。可以預見，基于量子技術的量子競爭，將會改變人類現(xiàn)有的生產和生活方式，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，簡單介紹了量子計算機、量子通信與量子傳感器的出現(xiàn)，進而形成量子物聯(lián)網的未來產業(yè)，以及現(xiàn)代公民應該具備哪些基本量子素養(yǎng)以面對時代的嶄新變局。并且，作者敏銳地注意到，量子科技時代的應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，如何將其從中學延續(xù)到大學，提出了方案，并以實驗作為支持。通過本書，讀者將對未來量子科技產業(yè)及其對人類社會的影響有所了解，并能夠將晦澀、深奧的量子知識轉化成生活常識。

作者簡介

　　張慶瑞，曾任臺灣大學代理校長，目前任中原大學物理學系講座教授，主要研究量子計算及其應用、自旋電子學、拓撲絕緣體與二維電子系統(tǒng)的自旋傳輸、磁性體的動態(tài)翻轉機制等。他長期從事物理學的教學與研究，尤其注重物理學的工業(yè)應用，是國際電氣和電子工程師協(xié)會會士（IEEE Fellow）、美國物理學會會士（APS Fellow），目前擔任中原大學-富士通計算中心主任。他在磁學、電子學、量子信息等領域多有建樹，其在工業(yè)領域的貢獻獲得了業(yè)界的高度贊賞，頗具權威性。

圖書目錄

第一章
量子霸權已經降臨
第一節(jié)?? 知識應用推動的歷次科技革命 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)?? 后硅谷時代的全球量子科技競賽 013
第四節(jié)?? 量子計算機的分類與產業(yè)近況 018
小?? 結 020

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

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

第四章
可逆量子運算
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)?? 可逆的量子計算機 092
小?? 結 095

第五章
量子比特與量子計算機
第一節(jié)?? 量子的特性 101
第二節(jié)?? 量子圖靈機 105
第三節(jié)?? 量子比特 110
第四節(jié)?? 量子邏輯門與預言機 118
第五節(jié)?? 低溫電子學 124
第七節(jié)?? 量子計算機的種類 132
第八節(jié)?? 量子糾錯與容錯 135
小?? 結 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)?? 如何開始量子計算 164
小?? 結 169

第七章
量子計算應用
第一節(jié)?? 量子計算現(xiàn)況 175
第二節(jié)?? 量子計算應用領域 181
小?? 結 199

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

第九章
量子通信與量子互聯(lián)網
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?? 244
小?? 結?? 248

第十章
量子教育與世界未來
第一節(jié)?? 量子常識與知識?? ?? 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)?? 后硅谷時代的量子新世界?? ?? 267
小?? 結?? 271

附錄一?? 全球主要國家或地區(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