محاسبات کوانتومی ۲۰۰۸
Quantum Computing 2008

۱. محاسبات کوانتومی: دوره ای کوتاه از نظریه تا آزمایش

۲. Preface ix

۳. Acknowledgements xi

۴. About the Authors xiii

۵. Introduction ۱

۶. ۱.۱ Why Quantum Computing? ۱

۷. ۱.۲ Roadmap ۴

۸. Theoretical Foundations ۷

۹. ۲.۱ Introduction ۷

۱۰. ۲.۲ Linear Algebra ۷

۱۱. ۲.۳ The Postulates of Quantum Mechanics ۲۰

۱۲. ۲.۴ Density Operators, Mixed States, and General Quantum Operations ۳۲

۱۳. ۲.۵ The Bloch Sphere Representation ۴۱

۱۴. Quantum Information ۴۹

۱۵. ۳.۱ Introduction ۴۹

۱۶. ۳.۲ Single-Qubit Gates ۵۰

۱۷. ۳.۳ Multiple-Qubit Gates and Quantum Circuits ۵۴

۱۸. ۳.۴ Quantum Measurement ۶۲

۱۹. ۳.۵ Quantum Teleportation ۶۵

۲۰. ۳.۶ Quantum Key Distribution ۶۸

۲۱. Quantum Algorithms ۷۳

۲۲. ۴.۱ Introduction ۷۳

۲۳. ۴.۲ Deutsch’s Algorithm ۷۴

۲۴. ۴.۳ The Deutsch–Jozsa Algorithm ۷۸

۲۵. ۴.۴ Simon’s Algorithm ۸۱

۲۶. ۴.۵ Shor’s Factoring Algorithm ۸۵

۲۷. ۴.۶ Grover’s Search Algorithm ۹۸

۲۸. Physical Realizations of Quantum Computers ۱۰۹

۲۹. ۵.۱ Introduction ۱۰۹

۳۰. ۵.۲ Trapped Ions ۱۱۰

۳۱. ۵.۳ Neutral Atoms ۱۲۱

۳۲. ۵.۴ Superconducting Qubits ۱۲۹

۳۳. ۵.۵ NV Centers ۱۳۷

۳۴. Quantum Error Correction ۱۴۵

۳۵. ۶.۱ Introduction ۱۴۵

۳۶. ۶.۲ The Bit-Flip Code ۱۴۷

۳۷. ۶.۳ The Phase-Flip Code ۱۵۱

۳۸. ۶.۴ Shor Code ۱۵۳

۳۹. ۶.۵ Topological Codes ۱۵۶

۴۰. Outlook ۱۶۳

۴۱. ۷.۱ Quantum Supremacy ۱۶۳

۴۲. ۷.۲ The Noisy Intermediate-Scale Quantum Era ۱۶۵

۴۳. ۷.۳ The Future ۱۶۶

۴۴. Appendix: Basic Quantum Mechanics ۱۶۹

۴۵. A.۱ Qubit as a Two-Level System ۱۶۹

۴۶. A.۲ Quantization of the Electromagnetic Field ۱۷۲

۴۷. A.۳ Light–Matter Interaction ۱۷۶

۴۸. Solutions to Exercises ۱۸۱

۴۹. Bibliography ۱۹۵

۵۰. Index ۲۰۳

۲. مقدمه ix

۳. سپاسگزاری xi

۴. درباره نویسندگان xiii

۵. مقدمه ۱

۶. ۱.۱ چرا محاسبات کوانتومی؟ ۱

۷. ۱.۲ نقشه راه ۴

۸. مبانی نظری ۷

۹. ۲.۱ مقدمه ۷

۱۰. ۲.۲ جبر خطی ۷

۱۱. ۲.۳ اصول موضوعه مکانیک کوانتومی ۲۰

۱۲. ۲.۴ عملگرهای چگالی، حالت‌های مخلوط، و عملیات کوانتومی عمومی ۳۲

۱۳. ۲.۵ نمایش کره بلوخ ۴۱

۱۴. اطلاعات کوانتومی ۴۹

۱۵. ۳.۱ مقدمه ۴۹

۱۶. ۳.۲ گیت‌های تک‌کیوبیتی ۵۰

۱۷. ۳.۳ گیت‌های چند‌کیوبیتی و مدارهای کوانتومی ۵۴

۱۸. ۳.۴ اندازه‌گیری کوانتومی ۶۲

۱۹. ۳.۵ دورنوردی کوانتومی ۶۵

۲۰. ۳.۶ توزیع کلید کوانتومی ۶۸

۲۱. الگوریتم‌های کوانتومی ۷۳

۲۲. ۴.۱ مقدمه ۷۳

۲۳. ۴.۲ الگوریتم دویچ ۷۴

۲۴. ۴.۳ الگوریتم دویچ-جوزا ۷۸

۲۵. ۴.۴ الگوریتم سیمون ۸۱

۲۶. ۴.۵ الگوریتم فاکتورگیری شور ۸۵

۲۷. ۴.۶ الگوریتم جستجوی گروور ۹۸

۲۸. تحقق‌های فیزیکی کامپیوترهای کوانتومی ۱۰۹

۲۹. ۵.۱ مقدمه ۱۰۹

۳۰. ۵.۲ یون‌های به دام افتاده ۱۱۰

۳۱. ۵.۳ اتم‌های خنثی ۱۲۱

۳۲. ۵.۴ کیوبیت‌های ابررسانا ۱۲۹

۳۳. ۵.۵ مراکز NV ۱۳۷

۳۴. اصلاح خطای کوانتومی ۱۴۵

۳۵. ۶.۱ مقدمه ۱۴۵

۳۶. ۶.۲ کد وارونگی بیت ۱۴۷

۳۷. ۶.۳ کد وارونگی فاز ۱۵۱

۳۸. ۶.۴ کد شور ۱۵۳

۳۹. ۶.۵ کدهای توپولوژیکی ۱۵۶

۴۰. چشم انداز ۱۶۳

۴۱. ۷.۱ برتری کوانتومی ۱۶۳

۴۲. ۷.۲ عصر کوانتومی پر سر و صدای مقیاس متوسط ۱۶۵

۴۳. ۷.۳ آینده ۱۶۶

۴۴. پیوست: مکانیک کوانتومی پایه ۱۶۹

۴۵. A.۱ کیوبیت به عنوان یک سیستم دو سطحی ۱۶۹

۴۶. A.۲ کوانتیزه کردن میدان الکترومغناطیسی ۱۷۲

۴۷. A.۳ برهمکنش نور و ماده ۱۷۶

۴۸. حل تمرین‌ها ۱۸۱

۴۹. کتاب‌شناسی ۱۹۵

۵۰. فهرست نمایه ۲۰۳