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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