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張慶瑞

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具體描述

量子力學的發展歷史波瀾壯闊。當前，量子科技處於加速度的關鍵時刻，量子技術在國傢和全球範圍內取得的進展超齣瞭預期。可以預見，基於量子技術的量子競爭，將會改變人類現有的生產和生活方式，甚至影響世界格局。

本書概述瞭“第二次量子科技革命”的重要性，簡單介紹瞭量子電腦、量子通信與量子感測器的齣現，進而形成量子物聯網的未來產業，以及現代公民應該具備哪些基本量子素養以麵對時代的嶄新變局。並且，作者敏銳地注意到，量子科技時代的應用研究與教育的新特色。

在這本書中，作者就如何將量子科技教育納入現代教育，如何將其從中學延續到大學，提齣瞭方案，並以實驗作為支持。通過本書，讀者將對未來量子科技產業及其對人類社會的影響有所瞭解，並能夠將晦澀、深奧的量子知識轉化成生活常識。

著者信息

張慶瑞，曾任臺灣大學代理校長，目前任中原大學物理學係講座教授，主要研究量子計算及其應用、自鏇電子學、拓撲絕緣體與二維電子係統的自鏇傳輸、磁性體的動態翻轉機製等。他長期從事物理學的教學與研究，尤其注重物理學的工業應用，是國際電氣和電子工程師協會會士（IEEE Fellow）、美國物理學會會士（APS Fellow），目前擔任中原大學-富士通計算中心主任。他在磁學、電子學、量子資訊等領域多有建樹，其在工業領域的貢獻獲得瞭業界的高度讚賞，頗具權威性。

圖書目錄

第一章
量子霸權已經降臨
第一節知識應用推動的歷次科技革命 · 003
第二節 “第二次量子科技革命”齣現的背景與特色 · 009
第三節後矽榖時代的全球量子科技競賽 · 013
第四節量子電腦的分類與產業近況 · 018
小結 · 020

第二章
從量子論到量子力學
第一節思想起源及時代背景 · 031
第二節原子模型的演化過程 · 042
第三節量子力學的崛起 · 046

第三章
高維度的數學空間
第一節量子態與複數空間 · 063
第二節嚮量空間與希爾伯特空間 · 067
小結 · 072

第四章
可逆量子運算
第一節可逆與不可逆過程 · 077
第二節 “麥剋斯韋妖”與熵的關係 · 083
第三節資訊熵的意義與影響 · 086
第四節可逆的量子電腦 · 092
小結 · 095

第五章
量子比特與量子電腦
第一節量子的特性 · 101
第二節量子圖靈機 · 105
第三節量子比特 · 110
第四節量子邏輯門與預言機 · 118
第五節低溫電子學 · 124
第七節量子電腦的種類 · 132
第八節量子糾錯與容錯 · 135
小結 · 137

第六章
量子演算法
第一節什麼是演算法 · 143
第二節量子演算法 · 146
第三節如何開始量子計算 · 164
小結 · 169

第七章
量子計算應用
第一節量子計算現況 · 175
第二節量子計算應用領域 · 181
小結 · 199

第八章
量子計量學與量子感測器
第一節特殊的生物量子傳感 · 205
第二節計量與傳感 · 206
小結 · 219

第九章
量子通信與量子互聯網
第一節加密傳輸的重要性 · 225
第二節量子加密 · 231
第三節量子通信 · 236
第四節量子互聯網 · 244
小結 · 248

第十章
量子教育與世界未來
第一節量子常識與知識 · 253
第二節量子遊戲與量子科幻 · 255
第三節量子教育 · 263
第四節後矽榖時代的量子新世界 · 267
小結 · 271

附錄一全球主要國傢或地區量子科技發展現狀 · 277
附錄二全球主要公司的量子科技發展現狀