量子信息处理导论_[匈] 亚诺什·博古，[美] ]马克·希勒里著，张盛，章越新译_9787569308976

　　《量子信息处理导论》涵盖了量子信息的各个方面，但鉴于时间有限，并非面面俱到。《量子信息处理导论》第2章讨论密度矩阵及其表示。第3章研究纠缠理论，包括Bell不等式、纠缠检测和Peres部分转置检测。并且证明如何在纯态和混合态中实现纠缠量化，随后研究双量子纠缠态的共生纠缠度。纠缠是实现量子通信的一种重要手段，例如隐态传输和密集编码。第4章研究广义量子动力学，它归纳了量子态的标准幺正演化，并可以推导出量子映射的Kraus表示及其实际应用——消偏振信道。同时也证明了一些不存在的量子映射，如可以完美复制任意输入态的量子克隆映射。
　　第5章研究量子测量理论。类似用量子映射归纳标准幺正变换，正算子取值测度（POVM）归纳了标准投影测量。这里引入一个用POVM表述的广义测量的拓展理论。区分两种非正交量子态问题就属于这类测量，《量子信息处理导论》将讨论两种常用的区分策略，即小差错策略和无错区分策略。POVM引发了量子密码学的讨论，主要有B92协议和早期BB84协议。量子信息理论在量子通信中的诸多神奇应用，例如秘密共享，都依赖于某些量子映射的不可能性。
　　第7章讨论量子计算，侧重研究量子信息处理领域中另一个重要理论，叠加原理。其中包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，同时也研究了量子游走在搜寻新算法的重要运用。实际量子计算中首要解决的问题是误码。因此，量子纠错码应运而生。随后对量子编码理论进行研究，包括Shor码和CSS码。
　　第8章讨论量子计算机，它是一种基于量子系统实现量子操作的设备。量子计算机可以是单功能或者可编程的，同时将讨论可编程计算机的极限情况。最后了解可编程量子态分辨器，该设备中是用待区分量子态以编程形式出现的，而非直接硬线接入设备中。

　　本书为研究生第一学期课程内容，自2003春季学期在纽约市立大学研究生中心首次开课以来，目前已授课多次。课上，学生们的水平不亚于物理学家，可以认为他们的量子力学知识已经达到研究生一年级水平。写此书的目的是希望学生能够通过学习独立研究该学科的原始文献。
　　本书涵盖了量子信息的各个方面，但鉴于时间有限，并非面面俱到。本书第2章讨论密度矩阵及其表示。第3章研究纠缠理论，包括Bell不等式、纠缠检测和Peres部分转置检测。并且证明如何在纯态和混合态中实现纠缠量化，随后研究双量子纠缠态的共生纠缠度。纠缠是实现量子通信的一种重要手段，例如隐态传输和密集编码。第4章研究广义量子动力学，它归纳了量子态的标准幺正演化，并可以推导出量子映射的Kraus表示及其实际应用——消偏振信道。同时也证明了一些不存在的量子映射，如可以完美复制任意输入态的量子克隆映射。
　　第5章研究量子测量理论。类似用量子映射归纳标准幺正变换，正算子取值测度（POVM）归纳了标准投影测量。这里引入一个用POVM表述的广义测量的拓展理论。区分两种非正交量子态问题就属于这类测量，本书将讨论两种常用的区分策略，即最小差错策略和无错区分策略。POVM引发了量子密码学的讨论，主要有B92协议和早期BB84协议。量子信息理论在量子通信中的诸多神奇应用，例如秘密共享，都依赖于某些量子映射的不可能性。
　　第7章讨论量子计算，侧重研究量子信息处理领域中另一个重要理论，叠加原理。其中包括Deutsch-Jozsa算法、Bernstein-Vazirani算法、Grover搜索算法以及周期搜索，同时也研究了量子游走在搜寻新算法的重要运用。实际量子计算中首要解决的问题是误码。因此，量子纠错码应运而生。随后对量子编码理论进行研究，包括Shor码和CSS码。
　　第8章讨论量子计算机，它是一种基于量子系统实现量子操作的设备。量子计算机可以是单功能或者可编程的，同时将讨论可编程计算机的极限情况。最后了解可编程量子态分辨器，该设备中是用待区分量子态以编程形式出现的，而非直接硬线接入设备中。
　　这里提及了很多概念，但也有遗漏之处。学生们在短短一学期内不可能接触到一些重要的学科，例如量子信息理论实用化或量子信息协议的物理实现。同样，本书也不会介绍用于寻找大数因子的Shor算法，该算法并非不重要，而是需要用到数论方面的知识。时间是限制授课内容的一个重要因素，而详细介绍Shor算法及背景会占用过多时间。本书的课程安排为学生今后开展这方面研究打下坚实基础，而且我们已经对该领域展开研究，故也希望借此培养学生的研究兴趣。

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