Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » PDF-файлы » Дж. Прескилл - Квантовая информация и квантовые вычисления. Тома 1-2

Дж. Прескилл - Квантовая информация и квантовые вычисления. Тома 1-2

PDF-файл Дж. Прескилл - Квантовая информация и квантовые вычисления. Тома 1-2, который располагается в категории "книги и методические указания" в предмете "квантовые вычисления" изседьмого семестра. Дж. Прескилл - Квантовая информация и квантовые вычисления. Тома 1-2 - СтудИзба 2019-09-18 СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "Дж. Прескилл - Квантовая информация и квантовые вычисления. Тома 1-2", который расположен в категории "книги и методические указания". Всё это находится в предмете "квантовые вычисления" из седьмого семестра, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

R&Ct:>,5tМ'lC:dLectшeNotes for Pl1ysics 229:Quantuш lnforшation апсlCoшpнtat,ionCalifornia.J оhн PreskillInstitнtc of TcclшologyScptember, 1998· Дж; ПрескиллКвантовая информацияи квантовые вычисленияТом1Перевод с аншийскоrоНечаевой Т. С.Под научной редакциейЕпифанова С. С. и Новокmонова С. ГR&C~, 1 "ШМосква+Ижевск2008УДКББК22.314.1517.958:530.145.6П73Издание осущестюено при финансовой поддержке Рос­сийского фонда фундаментальных исследований по про­еюуN•Ol-02-30013.Прескилл Дж.Квантовая информация"кванrовые вычисления. Том1.

-М.-Ижевск:НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»; Институт комш~ютерных ис­следований,2008. - 464с.Книга Дж. Прески.тпа, извесrnоrо специалиста в области квантовых вычис­лений и квантовой информации, написана па базе одноименного курса, читаемогоавтором в КАЛГЕХс, и нредставляет собой подробное и всестороннее введениев эту новую, быстро развивающуюся область науки.На русском языке книга издается в двух томах.

Н uервом из них излагают­ся основы теории квантщюй информации и квантовых вычис.1ений: свойства, от­личающие квантовую информацию от к:шссической; исnользование этих свойствддя разработки систем безопасной передачи информации, квантовой телепортации,быстрых квантовых алоритмов и другие вопросы.Ясный физический характер изложения делает книrу доступпой /l.ЛЯ новичкав этой обласrn, находящейся на стыке физики, математики, информатики и техно~лоrии.

Она содержит необходимые для uоиимания основного материала сведенияиз tшантовой механики, классической теории информации и ociiOBRЬle понятия изклассических теорий вычислений и сложности. Каждая r:лава завершается неболl>­шой подборкой задач разного уровня, способствующих &ыее глубокому усвоениюматериала.ДАЯ студентоа, аспирантов, препоrtавателей и исследователей в области физи­ки, математики и информатики, интересующихся квантовой теорией информациии вычис;rений.ББКISBN 978-5-93972-651-1© Дж.@Прескило,1998Перевод на русский язык:НИЦ «РсJ·улярная и хаотическая динамика>),http://shop.red.гuhttp://ics.org.ru200822.314.1ОглавлениеПpei\IICJJOввe к русскому изданиюЧАСТЬ1.ЛЕКЦИИ13ГЛАВА 1.

Введение в обзор1.1. Физика информации..15151.2.1.3.1.4.Эффективные квантовые ашоршмы.Квантовая сложность1.5.Квантовый парамелизм1.6.Новая классификация сложностиКак насчет ошибок?Квантовые коды, корректирующие ошибкиКваитовое <<железо>> .Квантовая информация1. 7.1.8.1. 9.l.lO,....

.1.9.1.Ионная ловушка1.9.2.1.9.3.ЯМРКЭД-резоиаторРезю>rе2.2.1.· 2.2.2.2.4... . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .Матрица IVIОТНОСТИ . .Бинарная квантовая система2.3 .1.2.3.2.2.3.3.Сфера Блоха .Теорема Глизона2.3.4.Эвоmоция оператора шютности2.4.1.2.5........ .Поияризации фотона .Спин-1/2Разложение ШмидтаЗаnутанность182021...@АвА 2'; Оев&в.i Ii Состоllввв в ансамбли2.1. Ахсиомы IPiii!ТOJIOЙ мехаввки . . . . .i.2.

iсубит . . . . . . . . . . . .2.3.10....Неоднозначность интерпретации ансамб.JJей2528.3035404143444647475051586060656769707374ОГЛАВЛЕНИЕб2.5.1. Выпуклосrъ . . . . . . .2.5.2. Приготовление ансамбля2.5.3. Быстрее света? .2.5.4. Квантовое удаление (информании)2.5.5. Теорема ЖХЙВ2.6.2. 7.Резюме.....Упражнения .ГЛАВА 3.3.1..Основы П: Измерение в эволюции.Ортогональные измерения3.1.2. Обобщенные измерения .3.1.3. Однокубитовая ПОЗМ ...3. 1.4.

Теорема Наймарка . .3.1.5. Ортогональное измерение на тензорном3.1.6. ЖХЙВ с ПОЭМ.....Супероператоры3.2.1.3.2.2.3.2.3.3.2.4.3.3.3.4.3.5.. . .9596произведении. . . . . . . . . . .Представление операторной суммыЛинейность........ .Полная ПОЛОЖИТСJТhНОСТЬПОЗМ как с)'ПеронерашрТеорема о представлении КраусаТри квантовых канала. . . .

. .. .3 .4 .1.3.4.2.Деполяризующий канал3.4.3.Канал заrухання ам1ши-rудыКанал заrухания фазыОсновное уравнение.104104108.1111131171181221251283.5.1.Марковекая эволюпия3.5.2.Лнндбладиан3.5.3.Заrухающий гармонический осщmпятор1281311333.5.4.Заrухание фазы135........В чем нроблема? (Здесь есть проблема?)3.7.3.8.РезюмеУпражненияГЛАВА 4.. . .Квантовое запутывание.Несепарабельность ЭПР-пар4.1.1. Скрьrrая квантовая информадия4.1.2.

Эйнmтейновская: локальносrъ n скрытые переменвые4.2.98103110.3.6.4.1.89898993За пределами ортогональных измерений3. 1.1.3.2.74757880838687Неравенство Белла4.2.1..Три квантовые монеты.138148149153153153. 1581601607ОFЛАВЛЕНИЕ4.2.2. Кватовое запутывание nротив эйнштейиовской локалыюсm4.3...... .Еще ~tt811 ВI!IIJilr'4'.3.1 .. lkip88eвc'nl0 кгшх'il::t.2.· 4:3.3.4.3:4.'.'.-масимальное нарушениеКватовые cтpwrernи действуют лучше классическихВсе заnутанные чистые состояния нарушают неравен-ства Бе~а· . ·. .. .. ..4.3.5. Фотоны . . . .

. . . : . .4.3.6. Эксперименты и лазейкиИспользование запутывания .4.4.1. Плотное ющирование ..4.4.2. Квантовая телепортiщия4.5.4.4.3.Квантовая телепортадня и максимальное4.4.4.Квантовый nрограммный nродуктКвантовая криптография4.5.1.4.5.2.4.6.ГЛАВА5.1... . . . . .Распределение квантового ЭПР-ключаНевозможность клонированияМногокомnонентное запутывание4.6.1.4.7.Три квантовых ящикаУпражнения5.164168168169171. ·.

. . . ... . . . . . . .Теории кваитовой информацииШеинои для <<Чайникою>.......... .174175177179180182запутывание 185188189189193195195'202214. 215' 215' 218'220'227229232234' 2352395.1.1. Энтропия Шеинона и сжатие данных5.1.2. Взаимная информадня . . . . . . . .5.1 .3. Теоро;':'а ~. ~д1'!Ювании ДJIJI канала с шумом5.2. ЭirrpoПИJI фОн Не!Ь!ана . .. . . .

. . . . . . . . . . .5.2.1. МаТемiПНЧесКие свойства S(p)5.2.2. Эirrропии и термодинамика . . .'!i.3. С:катие ЮIВНТОВЫХ данных . . .5.3.1. Сжатие квантовых данных: пример5.3.2. Кодирование Шумахера в общем .5.3.3. Кодирование смешанного состояния: информация Халево. . . . ...

. . . . . ..5.4. Доступная информадня . . ..5.4. 1. Iраница Холево . .5.4.2. Улучшение раздичимости: мета;~ Переса- Вутерса ..5.4.3. Достижимость границы Ходево: чистые состояния ..5.4.4. Достижимость границы Холево: смешаimые состояния24324 72512542592620ГЛАВ~1ЕНИЕ5.4.5.Плопюсть запутывания5.5.5.5.1.. 264267273. 274276...Запутывание смешанного сосmянияРезюме5.6.5.

7.Г.'IАНАЕмкость канала связи...Упражнения6.6.1.Квантовые вычисления.Кflассические (вычис.·штельные) схемы6.1.1.6.1.2.6.1.3.6.1.4.6.1.5.6.2.Универсальные вентили...........Сложность схемОбратимые вычисления.Компьютер бильярдных шаровЭкономия прос1ранства..Квантовые схемы6.2.1. Точность6.2.2. BQP <; ГSРАСЕ6.2.3.6.3.6.4.Универсальные квантовые венТJL'IИНекоторые квантовые алгоритмы........Квантовый поиск в базе данных6.4.1.6.4.2.6.4.3.6.4.4.6.4.5.6.4.6.Оракул..Итерация Гроnера....l!оиск одного из четырехПоиск одного изNМножество решенийОсушеспыение отражения6.5.6.6.6.

7.6.8.Оптимальность ашоритма Гровера6.9.Периодичность.Обобщенный поиск и структурированный поискНекоторые задачи не допускают ускорения..как отыскание перио;1а......Поиск в распределенной базе данныхб. 8.1.6.9.1.6.9.2.Сложность квантовой связиОть1скание перищаОт FFТ к Q~TФактризапия.6.10.1. Фактризапия6.10.2.

RSA6. 11. Опреде.1еиие фа.'ы .6.12. Резюме . . .6.1 3. Упражнения.6.1 О..280280280283290296298302306309311320328330331332334335336337341343347349350352356359359364368373374ОI'ЛАВЛЕНИЕЧАСТЪ11.РЕШЕНИЕ УПРАЖНЕНИЙ2к главе 3к главе 4к главе 5к главе 6Решения упражнений к главеРешения упражненийРешения упражненийРешения упражненийРешения упражнений377.

379. 388. 406. 434. 447Предисловие к русскому изданиюФизика квантовой информации и квантовых вычислений-новая,стремительно развивающаяся область науки, возникшая на стыке квантоnоймеханики, современной математической физики и информатики. Огромныйилтерес к ней во многом стимулируется захватывающими нсрспективами,которые обещает открыть реализация ее идей пракгически во всех областяхчелолеческой деятельности, связанных с передачей, хранением и обработ­кuй информации.За последние десятъ лет на русском языке было издано довольно мно­го книг, nосвященных данной теме (см., например, [1~7]). Несмотря на это,ощущается некоторый дефицит учебной литературы по теории квантовыхвычислений и квантовой информации, адресованной в первую очереi\1, чи­тателю не математику в строгом смысле этого слова_ Мы падеемся, чm:пот пробел может 1юспотшп.

преl1Лагаемый вашему вниманию курс лек­ЦИЙ Дж. Прескилла, на протяжении более чем десяти лет читаемый авто­ром в Калифорнийском Технологическом Институте (КАЛТЕХе ), одном изкрупнейших мировых исследовательских и образовательных центров в об­:rасти квантовых информационных технологий. На русском языке кнИI·а вы­ходит в двух томах; второй том в настоящее время гощвится к изданию.Большая частъ этого курса лекций бьша написана в конце 90-х годов.Для столь бурно развивающейся отрасли науки это очень большой срок.Тем не менее книга Дж. Прес.килла не утратила своего значения и по рядуnричин до сих 110р остается одни~ из базовых учебников но теории кван­товых вычислений и кванrовой ивформации.

Во-первых~ автор постоянноработал над совершенствованием содер.жапия зтоrо курса лекций. В част­ности, по сравнению с иходным вариа»rом была серьезно nереработанаи дополнена четвертая глава, посвященная квантовому запутыванию. До­бавлена новая глава, nосвященная квантовым тополОJ'ИЧес.ким вычислени­ям (войдет во второй том этой книги), теме, которой читатель не найдет нив одвой из вышедших до2007 г.кинг. TЗlGL" образом, курс Дж. Прескилладо сих пор остается одним из наиболее полных, отражающим практиче­ски все акrуальные в настоящее время темы. Во-вторых, автор дово~1ьноподробно и математически строго рассматривает рещсние конкретных за-ПРЕДИСЛОВИ~ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ11дач, но nри доказательстве математических теорем и утверждений он, какправило, переходит на качественный язык, справедmпю полагая, чrо физи­I<У и инженеру rораздо важнееne уметь доказывать тонкве математическиеР.Х)реыы:, а правильно пользоваться ими.

Свежие статьи
Популярно сейчас