量子计算与编程入门

✍ Scribed by 郭国平; 陈昭昀; 郭光灿

• Publisher: 科学出版社
• Year: 2020
• Tongue: Chinese
• Leaves: 362
• Category: Library

✦ Synopsis

《量子计算与编程入门》是关于量子计算与编程入门的专业书籍，《量子计算与编程入门》详细介绍了量子计算的背景知识、基础概念、实现的硬件基础和一些重要量子算法的编程。《量子计算与编程入门》共5章，主要内容包括：背景知识、量子计算基础、量子计算机硬件基础、量子算法与编程、量子计算前沿话题，书末附有量子计算数学基础、量子编程工具的安装与配置、量子化学工具的安装与使用。

✦ Table of Contents

序
前言
目录
第一章 背景知识
1.1三问量子计算
什么是量子计算
为什么我们需要量子计算
什么样的机构参与量子计算的研发
1.2量子计算的发展历史
量子力学的发展
量子计算的发展
1.3量子计算软件介绍
量子语言
量子软件开发包
量子云平台
第二章 量子计算基础
2.1量子力学基础理论
量子系统
观测量和计算基下的测量
复合系统与联合测量
2.2量子程序
量子计算原理
量子计算的if 和while 
第三章 量子计算机硬件基础
3.1量子芯片
超导量子芯片
半导体量子芯片
OLE_LINK2
OLE_LINK1
其他类型体系的量子计算体系
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OLE_LINK4
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3.2量子计算机硬件
量子芯片支持系统
量子计算机控制系统
3.3量子计算机
量子计算机整体架构
量子程序架构（设备代码的架构）
第四章 量子算法与编程
4.1 量子软件开发环境
QPanda
QRunes
本源量子云平台
4.2量子算法简介
概述
量子—经典混合算法
4.3 Deutsch-Josza算法
在本源量子云计算服务平台上实现D-J算法
在QPanda上实现DJ算法
4.4 Grover算法
QPanda实现 Grover 算法的代码示例：
4.5 QAOA算法
最大切割问题
布尔可满足性问题
组合最优化问题
近似优化算法
泡利算符
哈密顿量
算法原理
QAOA综合示例
4.6 VQE算法
计算化学
量子化学
量子化学模拟
费米子的哈密顿量
算法原理
综合示例
4.7 Shor分解算法
加密与解密
RSA加密算法
量子逻辑电路及量子傅里叶变换
算法原理
pyQPanda中的示例
第五章 量子计算前沿话题
5.1 利用QPanda测试量子系统噪声
5.2 量子机器学习
5.3 使用单振幅和部分振幅量子虚拟机
5.4 将量子程序编译到不同的量子芯片上
附录
附录1 量子计算数学基础
1.1 概述
1.2集合与映射
1.2.1集合的概念
1.2.2集合的关系
1.2.3集合的运算
1.2.4集合的运算法则
1.2.5映射
1.3向量空间
1.3.1线性无关与基
1.3.2向量的内积
1.4 矩阵与矩阵的运算
1.4.1 矩阵的概念
1.4.2矩阵的加法与乘法
1.5 矩阵的特征
1.5.1矩阵的特征值与特征向量
1.5.2 Hermite矩阵
1.5.3 对易式与反对易式
1.6 矩阵的函数
1.7 线性算子与矩阵表示
1.7.1线性算子
1.7.2矩阵表示
1.7.3向量外积
1.7.4 对角表示
1.7.5投影算子
附录2 量子编程工具的安装与配置
2.1 QPanda
2.2 pyQPanda
2.3 Qurator
2.4量子学习机
附录3 量子化学工具的安装与使用
3.1 Psi4的安装与使用
3.2 可视化化学模拟软件ChemiQ安装与使用
3.3 ChemiQ接口介绍与使用
3.4 非梯度下降算法实现VQE算法代码示例
后记