量子科技如何改變我們的生活
欒春陽 王雨桐
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商品描述
本書圍繞量子計算、量子保密通信、量子精密測量、量子信息前沿進展與學科交叉這四大專題進行闡釋。在量子計算專題中,重點介紹了量子計算的物理實現平臺及其相應的產業前沿進展。在量子保密通信專題中,深入介紹了“量子密鑰分發”“量子隱形傳態”方案及其相應的產業前沿進展。在量子精密測量專題中,詳細闡述了原子鐘、原子磁力計、量子重力儀、量子重力梯度儀等量子設備的發展。在量子信息前沿進展與學科交叉專題中,全面探討了量子前沿技術與人工智能、化學技術、材料學等領域的交叉發展。本書適合對量子前沿技術感興趣的讀者及希望深入了解量子技術發展和量子產業發展的投資者閱讀。
作者簡介
欒春陽,清華大學物理學博士,研究方向:基於離子阱量子系統的量子計算與量子模擬。現任職於中國移動通信有限公司研究院(未來院),從事量子計算硬件研究。科研和工作之余,熱衷科普,長期給中國科普博覽、科學大院撰寫科普專欄,發表過多篇閱讀量超過1萬的量子科普文章。
王雨桐,清華大學物理學博士,研究方向:凝聚態物理中的鐵磁/鐵電異質結存儲。現任職於中芯國際集成電路制造(北京)有限公司,從事嵌入式存儲的芯片工藝研究。
目錄大綱
量子計算專題
第 一章 超級經典計算PK量子計算 2
第 一節 狂飆的計算機: 百萬CPU集群作戰!強悍的超級計算機 ... 2
第二節 狂飆的計算機: 指數級的運算!還是得請“量子” 出馬 ... 6
第三節 為什麼“量子優越性” 被驗證了這麼多次, 傳統計算機還是“不服氣” ...13
第二章 量子計算的七大物理實現平臺 22
第 一節 尋找現實世界中的“MOSS” (一) : 那麼大的運算能力真能實現嗎 ... 22
第二節 尋找現實世界中的“MOSS” (二): 量子計算機的五大基本要求... 26
第三節 尋找現實世界中的“MOSS” (三) : 量子計算賽道的“第 一方面軍” ... 32
第四節 尋找現實世界中的“MOSS” (四) : 量子計算賽道的“第二方面軍” ... 40
第五節 尋找現實世界中的“MOSS” (五) : 以不變拓撲應萬變量子 ... 50
第六節 尋找現實世界中的“MOSS” (六) : 不會犯錯的量子計算機 ... 54
第三章 超導量子計算三部曲 58
第 一節 當超導遇到量子(一) : 雙重buff疊加的快樂 ... 58
第二節 當超導遇到量子(二) : 給量子計算機糾錯是什麼體驗? ... 63
第三節 當超導遇到量子(三) : “遇事不決, 量子力學” 的時代到來了 ... 68
量子保密通信專題
第四章 量子保密通信三部曲 74
第 一節 量子保密通信是什麼? (一) : 你以為的密碼其實不是密碼 ... 74
第二節 量子保密通信是什麼? (二) : 量子之矛和量子之盾的博弈 ... 79
第三節 量子保密通信是什麼? (三) :“乘著光, 上天入地” ... 84
第五章 量子隱形傳態 91
第 一節 量子隱形傳態(一) : 如何實現理論上絕對安全的信息傳輸?... 91
第二節 量子隱形傳態(二) : 跨越山海, 未來已來... 96
量子精密測量專題
第六章 第 一把“量子之尺”——基於原子能級的精密測量 104
第 一節 你知道嗎?精密測量早進入了量子時代 ... 104
第二節 測量時間的“量子之尺”—3000億年只差1秒的原子鐘 ... 108
第七章 第二把“量子之尺”——原子的量子幹涉效應 115
第 一節 揭秘地下世界的“量子之尺” ... 115
第二節 自帶鉆石buff的“量子之尺” ... 121
第八章 第三把“量子之尺”——基於量子糾纏性的量子精密測量極限 128
第 一節 精密測量的極限在哪裏 ... 128
第二節 量子精密測量的“海森堡魔咒” ... 137
量子信息前沿進展與學科交叉專題
第九章 量子計算的前沿進展 146
第 一節 百萬分之一秒!最強光量子計算機“九章三號” 為何能這麼快 ... 146
第二節 “祖沖之號” 又出新單品, 量子計算雲平臺究竟是什麼 ... 151
第十章 量子技術與人工智能的交叉 157
第 一節 量子人工智能是什麼? (一) ... 157
第二節 量子人工智能是什麼? (二) ... 161
第十一章 量子技術與材料學、化學技術的交叉 166
第 一節 你沒聽錯!聲音真的可以在真空中傳播 ... 166
第二節 榮獲諾貝爾化學獎的量子點到底是什麼 ... 169
第三節 量子點是怎麼獲得諾貝爾化學獎的 ... 174

