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绪论1

第1章 量子信息与量子计算的基本概念6

1.1 量子信息7

1.1.1 量子7

1.1.2 量子信息8

1.1.3 量子信息的基本存储单元及其特性9

1.1.4 线性代数中的量子符号及其运算的简介11

1.1.5 量子态叠加与量子态纠缠（纠缠态）12

1.2 量子通信与量子加密15

1.3 量子计算17

1.4 经典解读19

1.4.1 薛定谔猫与EPR佯谬19

1.4.2 贝尔态基与量子隐形传态22

1.4.3 量子态不可克隆定理的说明28

1.4.4 NP问题、量子并行计算与Shor算法的思想简介29

1.5 量子逻辑门（量子逻辑电路）简介34

1.6 图灵机、经典计算机与量子计算机基本概念浅议38

1.6.1 图灵机、计算机与计算复杂度38

1.6.2 可逆计算、量子图灵机与量子计算机41

1.6.3 量子计算机浅议43

1.7 有关量子信息编码的基本概念45

1.7.1 量子信息编码48

1.7.2 量子编码定理49

1.7.3 量子编码方案50

1.8 量子信息相关定理及其理论诞生年表52

第2章 经典比特与量子比特54

2.1 经典比特、量子比特及其叠加状态54

2.2 量子比特的测定56

2.3 量子比特对与量子比特列阵58

2.4 量子比特的基本操作60

第3章 量子纠缠状态及其应用68

3.1 量子纠缠状态68

3.2 量子高密度编码72

3.3 采用量子比特的通信界限75

3.4 量子瞬间传递（Teleportation隐形传态）77

3.5 量子纠缠（Entangled）状态的交换81

第4章 量子纠错编码的原理84

4.1 经典纠错编码84

4.2 有关bit反转信道的量子纠错编码85

4.3 有关位相翻转信道的量子纠错编码90

4.4 一般性的量子纠错编码94

4.5 更一般性的量子信道的错误纠正98

4.6 无需测定的解码回路构成法102

第5章 量子纠错编码的构成法107

5.1 量子纠错编码的发展简述及其相关数学基础107

5.1.1 抽象代数108

5.1.2 经典纠错编码的基本概念111

5.1.3 从数学角度看经典代数纠错码112

5.1.4 从编码本身看（7,4）汉明码的构造方法及其相关概念121

5.1.5 量子纠错编码的基本概念124

5.1.6 CRSS量子码构建的数学描述133

5.2 经典纠错编码的基础139

5.3 CSS编码的构成方法144

5.4 CSS编码的解码148

5.5 量子纠错编码的性能界限153

第6章 量子纠缠状态的纯化协议及其应用155

6.1 EPP的原理155

6.2 Quantum Privacy Amplification协议159

6.3 EPP的高效率化166

第7章 量子信道与量子信道容量170

7.1 从量子比特到经典比特171

7.2 经典信道与信道编码定理172

7.3 量子信息源与冯·诺依曼熵（entropy）176

7.4 量子信道与量子信道容量179

参考文献184