赠书丨量子计算时代已来，与时代接轨，科研人员必读类书籍

0 九十年代更是更是早，人们开始关注是否有不太可能分析方法于量子力学振荡进行微暗速的瞬时传导——根据洛伦兹的量子力学，这是不不太可能的。这个疑虑的克服终于取决于是否有不太可能他的团队没知量子力学态，即复制量子力学态。如果他的团队是不太可能的，那么就有不太可能借助量子力学振荡进行微暗速的瞬时传导。尽管他的团队对于当代信息很非常容易克服问题（一心一心看本书之中面的信息来自哪之中！），但在相对论的一般意义下是不不太可能的。

这条在 20 世纪 80 九十年代更是更是早就挖掘出的不可他的团队公式是量子力学近似值和量子力学信息的更是更是早研究成果之一。在此期间不可他的团队公式有了许多简化，我们直到现在从没有了可以洞察量子力学他的团队设备（不可避免是不极致的）尽可能的应用软件。这些应用软件反过来已被分析方法于阐释相对论的其他上都。

有助于量子力学近似值和量子力学信息转型的关的历史链可始自 20 世纪 70 九十年代对单量子力学管控系统的实际上利用的热情。在那在此之后，相对论的分析方法十分一定涉及对包涵大量相对论管控系统的批量样品的总体管控，而单个相对论管控系统则不会实际上访问期间。例如，微导现像不具较好的相对论表述，但由于石墨烯涉及导电金属中的前所所没有样本（与氧原子大尺度相比较），所以勉强探测器到其相对论并不一定的几个上都，而不会顾及组合成石墨烯的单个量子力学管控系统。虽然粒子加速器可以让我们有持续性地访问期间单个量子力学管控系统，但是依然不会对其实施管控。

自 20 世纪 70 九十年代以来，有许多分析方法于管控单量子力学管控系统的新技术面世。例如，分析方法于捕获单个氧原子的“氧原子圈套”，可使氧原子与其环境隔离，并对氧原子不道德的很多上都进行十分高精度的探测器。显像隧道镜片可分析方法于漂移单个氧原子，按要求内部设计氧原子阵列。还有可以集中于单个静电的半导体器件。

为何要试图实际上管控单量子力学管控系统？

抛开许多新技术的诱因，从纯粹科学的角度看，主要诱因是研究管理人员预感到，科学上最深刻的见解往往再次出直到现在开发聚焦新的其并不一定信息新技术的作法之时。例如，20世纪 30 九十年代到 40 九十年代的射电科学研制出加剧了一系列微乎的挖掘出，包涵银河系的之中面心、脉冲星和类星体等。

室温科学学的微乎成就也是在人们寻觅降低相同管控系统熔点的作法时拿下的。同样地，通过实际上管控单量子力学管控系统，我们刚刚聚焦其并不一定的没知信息新技术，想挖掘出新的和意外的现像。我们在这些正向上刚迈出第一步，就从没在这个信息新技术之中面有了几项古怪的挖掘出。一旦尽可能实际上利用单量子力学管控系统，我们又则会挖掘出什么呢？

量子力学近似值和量子力学信息研究天然适合这一计划。它为人们内部设计很差地操纵单量子力学管控系统的作法给予了一系列值得注意的关键时刻，促进了新的科学实验新技术的转型，并指出了科学实验研究之中面最古怪的正向。反过来，利用单量子力学管控系统对于把相对论的冲击力应分析方法于量子力学近似值和量子力学信息研究是离不开的。

尽管人们有着极富的热情，但建立量子力学信息妥善处理管控系统的努力迄今只拿下了之中面后期步的获得成功。尽可能在几个量子力学比特（或量子力理学士）上进行几十次利用的小型量子力学近似值机推选了直到现在量子力学近似值的最高水平。分析方法于长距离审核通信的量子力学密码学（quantum cryptography）的科学实验原型从没再次出现，并且可分析方法于某些单单分析方法。然而，如何仿造可克服单单疑虑的大总共目量子力学信息妥善处理设备，仍是科学学家和工程师今后陷入的前所所没有关键时刻。

让我们把注意力从相对论集中于到 20 世纪另一项伟大的智慧成就—— 近似值机科学。近似值机科学的更是早可以始自很久以前所。例如，楔形文字片证明，在汉谟拉比（Hammurabi，达4世纪1750 年）更是更是早，巴比伦人（Babylonian）已有相当适合于的解法思一心，有些思一心甚至可以始自更是更是早的九十年代。

伟大的自然科学界马雷·废话（Alan Turing）在 1936 年刊出的一篇感瞩目的学术著作宣告了的现代近似值机科学的面世。废话以抽象的方式则章中了我们直到现在所说的可演算近似值机，即以他的英文名字英文名字的NP的近似值基本。废话不可否认实际上的设备常用NP，可分析方法于三维任何其他NP。

此外，他宣称常用NP实际上刻画洞察法作法所能完毕的所有使命。即任何可以在嵌入式（如的现代个人近似值机）上继续执行的解法，在常用NP上都有等效解法来完毕。这个论断被称作丘奇–废话论点（Church-Turing thesis），以废话和另一位近似值机科学先驱阿隆佐·丘奇（Alonzo Church）的英文名字英文名字，它论断了在某一科学设备上可以克服问题的解法与自然科学上严格界定的常用NP观念的等价关系。人们普遍认为，该论点为近似值机科学丰沛的推论转型奠定了基础。

在废话的学术著作刊出后没多久，第的设备静电近似值机面世。达翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）内部设计了一个简单的推论基本，用单单元件克服问题了常用NP的全部功能。到了 1947 年，在 JohnBardeen、Walter Brattain 和 Will Shockley 研制出器件后，嵌入式才开始蓬勃转型。从那时起，近似值机嵌入式的尽可能以微乎的速度快上涨，以至于 1965 年戈登·摩尔（Gordon Moore）将其概括为从没有，即近似值机的尽可能将以定值的阈值上涨，大概每两年上涨一倍。

感惊讶的是，自 20 世纪 60 九十年代开始，从没有在几十年之中都近似创办者。尽管如此，但大多总共研究管理人员都预计这将在 21 世纪的前所 20 在短期内终结。传统观念的近似值机仿造作法在克服线宽大尺度所带来的根本性十分困难时开始看起来力不从心。随着半导体器件愈加小，其功能则会受到量子力学振荡的干扰。

克服从没有终于出现异常疑虑的一个不太可能计划是采用相同的近似值模式。量子力学近似值推论就是这样的一种范例，它基于相对论而不是当代科学学的思一心来继续执行近似值。事实证明，虽然普通近似值机可分析方法于三维量子力学近似值机，但似乎不能以一种合理的方式则去三维。因此，量子力学近似值机相比较传统观念近似值机在速度快上有并不一定的微越。这种速度快劣势非常显著，以至于许多研究管理人员认为，当代近似值机和量子力学近似值机的尽可能彼此间实际上着不会横越的鸿沟。

量子力学近似值机的“合理”与“非合理”三维是指什么？更是早在量子力学近似值机的观念再次出现在此之后，说这个疑虑所需的许多关键观念单单上就已被界定。特别是近似值适合于性信息新技术在自然科学上精准地界定了“合理”和“非合理”解法。粗略地说，合理解法克服疑虑所用的小时是关于疑虑总共目的有理尺度。意味著，非合理解法无需微有理总共（十分一定是指尺度）的小时。

在 20 世纪 60 九十年代末到 70 九十年代之中面后期，人们注意到通过用NP来三维其他近似值基本，在其他基本上尽可能合理克服的疑虑也尽可能在NP上高效克服，这意味著NP这一近似值基本十分逊色于任何其他近似值基本。这一论述可概括为加强初版丘奇–废话论点：分析方法于NP可以合理地三维任何解法过程。

章节简介

本书介绍了 量子力学近似值和量子力学信息信息新技术的主要思一心和新技术。

该信息新技术的快速转型及其跨学科的并不一定使得新来者尽可能全面地洞察其之中面关键性的新技术和研究研究成果。

本书合共分别为3 大部分：

第1大部分概述了量子力学近似值和量子力学信息信息新技术的主要思一心和研究研究成果，并介绍了近似值机科学、自然科学和科学学信息新技术的关的背景工艺，这些工艺是集中阐释量子力学近似值和量子力学信息所并不需要的； 第2大部分章中了量子力学近似值； 第3大部分是关于量子力学信息的，章节涉及什么是量子力学信息，如何分析方法于量子力学态表示和交流信息，以及如何揭示和妥善处理量子力学信息和当代信息的破坏。

本书著者

Michael A．Nielsen （迈克尔 A. 奥尼尔）

他曾在史丹佛国家科学科学实验兼任访问期间职务，并曾在加利福尼亚理工学院兼任托尔曼研究生副研究员。

Isaac L．Chuang（穆德 L. 庄）

他在哈佛大学赢取了生物医学理学士，赫兹慈善组织的副研究员，同时还保有哈佛大学的科学学和生物医学理学士。

本书英文翻译者

（英文翻译者合影）

之中面国科学院近似值所 孙晓明副研究员Gabriel，邀了自然科学所 尚云研究员、之中面山大学 李绿周研究员、北理工 尹璋祥研究员、南京大学 魏朝晖助理研究员和之中面科院近似值所 田国敬副副研究员等五位密切关系在量子力学近似值一线的研究管理人员，从 2018 年 9 月开始英文翻译此书，直到 2020年夏末完毕英文翻译之中面后期稿，之后又花了一年的小时打磨校对，可谓呕心沥血，为友善量子力学近似值的读书者给予了一本高品质的译作《量子力学近似值与量子力学信息：10周年初版》。

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