量子信息处理技术

第1章 绪论

1.1 量子信息处理技术的发展动力

1.2 量子信息处理技术的基本内容

参考文献

第2章 量子信息基础知识

2.1 数学基础

2.1.1 向量

2.1.2 内积

2.1.3 线性算子与矩阵

2.1.4 外积

2.1.5 特征向量与特征值

2.1.6 伴随矩阵与Hermite算子

2.1.7 张量积

2.1.8 算子函数

2.1.9 对易式与反对易式

2.1.10 极式分解和奇异值分解

2.2 物理基础

2.2.1 量子力学的基本概念

2.2.2 量子力学的基本假设

2.2.3 密度算子

2.2.4 量子比特

2.2.5 纠缠态

参考文献

第3章 量子信息理论

3.1 量子信源编码

3.1.1 离散信源及其香农熵

3.1.2 量子信源和冯诺依曼熵

3.2 数据压缩

3.2.1 香农无噪声信道编码定理

3.2.2 量子信息保真度

3.2.3 Schumacher量子无噪声信道编码定理

3.2.4 Holevo信息

3.3 量子信道编码理论

3.3.1 量子信道

3.3.2 信道容量

3.3.3 量子信道编码定理

3.4 量子多址信道及信道容量

3.4.1 经典多址信道

3.4.2 经典多址信道容量

3.4.3 量子多址噪声信道

3.4.4 量乎多址信道容量

参考文献

第4章 量子计算和量子算法

4.1 量子计算基础概念

4.2 量子逻辑门

4.3 量子离散傅里叶变换

4.4 相位估计

4.5 Shor算法

4.5.1 ShOr算法的数论基础

4.5.2 求随机数阶的量子算法

4.5.3 Shor算法仿真实现及算法分析

4.6 Grover搜索算法

4.6.1 Detltsch问题

4.6.2 未加整理的数据库搜索问题

4.6.3 Grover算法

4.6.4 Grover算法应用举例

4.6.5 一般情况

4.6.6 Grover算法的仿真

参考文献

参考文献

第5章 量子纠错编码

5.1 量子纠错编码的基本方法

5.2 量子纠错理论

5.3 经典线性分组码

5.3.1 纠错编码的数学基础

5.3.2 经典线性分组码

5.4 CSS量子纠错码

5.4.1 CSS码

5.4.2 纠正一位错的7位CSS码

5.4.3 CSS码的译码

5.5 稳定子量子纠错码

5.5.1 稳定子码的概念

5.5.2 稳定子码基本原理

5.5.3 稳定子码的线性空间表示

5.5.4 稳定子码实例分析

5.6 量子低密度奇偶校验码的构造

5.6.1 经典低密度奇偶校验码

5.6.2 量子LDPC码校验矩阵

5.6.3 基于CSS码的量子LDPC码的构造算法

5.6.4 基于准循环序列的量子LDPC码的构造方法

5.7 量子纠错编码的性能界限

参考文献

第6章 量子密码技术

6.1 密码学与经典加密

6.1.1 密码学的历史

6.1.2 密码学中的基本概念

6.1.3 经典密码存在的问题

6.2 量子密码的概念和理论

6.2.1 量子密码原理

6.2.2 量子密钥分配

6.3 量子密钥分配协议

6.3.1 BB84协议

6.3.2 B92协议

6.3.3 6态协议

6.3.4 Ekert协议

6.4 量子密钥分配协议仿真

6.4.1 仿真算法的设计

6.4.2 BB84协议仿真及结果分析

6.4.3 6态协议仿真及结果分析

6.4.4 B92协议仿真及结果分析

6.4.5 几种量子加密算法的比较分析

6.5 量子密码安全性分析

6.5.1 不可克隆原理保证下安全性证明

6.5.2 Ekert协议安全性证明

6.6 量子安全直接通信

6.6.1 乒乓量子安全直接通信

6.6.2 TWO-Step量子安全直接通信协议

6.6.3 量子一次一密安全直接通信协议

6.6.4 基于量子（"SS码的安全直接通信

参考文献

第7章 量子信息的其他应用研究

7.1 量子密集编码

7.2 量子隐形传态

7.3 量子信息安全技术

7.4 量子图像处理技术

7.4.1 图像预处理方法

7.4.2 图像存储

7.4.3 基于神经网络的图像识别

参考文献

《量子信息处理技术》由浅入深、深入浅出，具有系统性、交叉性、前沿性等特点。《量子信息处理技术》可以作为电子、信息和通信类专业开设量子信息相关课程的参考教材，也可供对量子通信感兴趣的各类人员参考。量子信息处理技术是量子力学和信息论相结合的一门前沿的新兴交叉学科，研究内容涉及信息、通信、数学、物理、计算机等众多领域，近来已逐渐从理论走向实验，并向实用化方向发展。《量子信息处理技术》从量子信息的基本理论出发，介绍量子信息处理技术的基本原理和方法．分析量子信息处理技术在现代通信（包括密码、纠错、计算、图像识别等）中的应用。
《量子信息处理技术》在介绍基本概念的同时，融入了相关内容的一些研究工作。全书共分7章，分别介绍了量子信息的数学和物理基础、量子信息理论、量子计算和量子算法、量子纠错编码、量子加密，以及量子信息在其他领域的应用研究。

量子信息处理技术是量子力学和信息论相结合的一门前沿的新兴交叉学科，研究内容涉及信息、通信、数学、物理、计算机等众多领域，近来已逐渐从理论走向实验，并向实用化方向发展。本书从量子信息的基本理论出发，介绍量子信息处理技术的基本原理和方法．分析量子信息处理技术在现代通信(包括密码、纠错、计算、图像识别等)中的应用。 本书在介绍基本概念的同时，融入了相关内容的一些研究工作。全书共分7章，分别介绍了量子信息的数学和物理基础、量子信息理论、量子计算和量子算法、量子纠错编码、量子加密，以及量子信息在其他领域的应用研究。 本书由浅入深、深入浅出，具有系统性、交叉性、前沿性等特点。本书可以作为电子、信息和通信类专业开设量子信息相关课程的参考教材，也可供对量子通信感兴趣的各类人员参考。