پردازش اطلاعات کوانتومی، محاسبات کوانتومی، و تصحیح خطای کوانتومی ۲۰۲۱
Quantum Information Processing, Quantum Computing, and Quantum Error Correction 2021

ویرایش دومِ کتاب «پردازش اطلاعات کوانتومی، محاسبات کوانتومی و تصحیح خطای کوانتومی: رویکردی مهندسی»، مقدمه‌ای خودآموز به تمام جنبه‌های این حوزه ارائه می‌دهد و مبانی ضروری مانند بردارهای حالت، عملگرها، عملگرهای چگالی، اندازه‌گیری‌ها و دینامیک یک سیستم کوانتومی را آموزش می‌دهد. این ویرایش، علاوه بر اصول اساسی محاسبات کوانتومی، گیت‌های اساسی کوانتومی، الگوریتم‌های اساسی کوانتومی و پردازش اطلاعات کوانتومی، کاملاً به‌روز شده و آخرین روندهای تحقیقاتی را تشریح می‌کند. این موارد عبارتند از:

موضوعات کلیدی شامل:

* کدهای تصحیح خطای کوانتومی (QECCs)، از جمله کدهای تثبیت‌کننده، کدهای کالدربانک-شور-استین (CSS)، کدهای بررسی برابری با چگالی پایین کوانتومی (LDPC)، QECCهای مبتنی بر درهم‌تنیدگی، کدهای توپولوژیکی و کدهای سطحی.
* نظریه اطلاعات کوانتومی و توزیع کلید کوانتومی (QKD).
* پردازش اطلاعات مقاوم به خطا و تصحیح خطای کوانتومی مقاوم به خطا، به همراه فصلی در مورد یادگیری ماشین کوانتومی. مدل‌های محاسباتی کوانتومی مبتنی بر مدارهای کوانتومی و مبتنی بر اندازه‌گیری توصیف شده‌اند.
* بخش بعدی کتاب به بررسی تحقق فیزیکی رایانه‌های کوانتومی، رمزگذارها و رمزگشاها اختصاص دارد؛ از جمله تحقق کوانتومی فوتونی، الکترودینامیک کوانتومی حفره‌ای و تله‌های یونی.
* تحلیل عمیق طراحی و تحقق مدارهای پردازش اطلاعات کوانتومی و تصحیح خطای کوانتومی.

این ویرایش جدید کاملاً به‌روز، برای مهندسان، دانشمندان کامپیوتر، مهندسان اپتیک، فیزیکدانان و ریاضیدانان مفید خواهد بود.

* مقدمه‌ای خودآموز برای پردازش اطلاعات کوانتومی و تصحیح خطای کوانتومی.
* ادغام پردازش اطلاعات کوانتومی، محاسبات کوانتومی و تصحیح خطای کوانتومی.
* شرح آخرین روندها در پردازش اطلاعات کوانتومی، تصحیح خطای کوانتومی و محاسبات کوانتومی.
* ارائه مفاهیم اساسی مکانیک کوانتومی.
* ارائه عمیق طراحی و تحقق مدار پردازش اطلاعات کوانتومی و تصحیح خطای کوانتومی.

The Second Edition of Quantum Information Processing, Quantum Computing, and Quantum Error Correction: An Engineering Approach presents a self-contained introduction to all aspects of the area, teaching the essentials such as state vectors, operators, density operators, measurements, and dynamics of a quantum system. In additional to the fundamental principles of quantum computation, basic quantum gates, basic quantum algorithms, and quantum information processing, this edition has been brought fully up to date, outlining the latest research trends. These include: Key topics include: – Quantum error correction codes (QECCs), including stabilizer codes, Calderbank-Shor-Steane (CSS) codes, quantum low-density parity-check (LDPC) codes, entanglement-assisted QECCs, topological codes, and surface codes – Quantum information theory, and quantum key distribution (QKD) – Fault-tolerant information processing and fault-tolerant quantum error correction, together with a chapter on quantum machine learning. Both quantum circuits- and measurement-based quantum computational models are described – The next part of the book is spent investigating physical realizations of quantum computers, encoders and decoders; including photonic quantum realization, cavity quantum electrodynamics, and ion traps – In-depth analysis of the design and realization of a quantum information processing and quantum error correction circuits This fully up-to-date new edition will be of use to engineers, computer scientists, optical engineers, physicists and mathematicians. – A self-contained introduction to quantum information processing, and quantum error correction – Integrates quantum information processing, quantum computing, and quantum error correction – Describes the latest trends in the quantum information processing, quantum error correction and quantum computing – Presents the basic concepts of quantum mechanics – In-depth presentation of the design and realization of a quantum information processing and quantum error correction circuit