量子计算和量子信息1（量子计算部分阅读辅导及习题解析）

　　《阅读辅导及习题解析》是应对当前可能出现的量子计算与量子信息的学习和研究的热潮，汇集整理我研究室多年来讨论班读书环节对Quantum Computation and Quantum In Information全书主要章节习题求解与解析的结果。*章介绍了获2017年度狄拉克奖的三位量子信息学奠基者，用简单易懂的代数演算解读了原著*章内容中的一些表述和概念，例如：为什么说H门形似NOT门平方根，Deutsch-Jozsa算法的解读，量子隐形传态如何实现的代数演算等；并用通俗易懂、图文并茂的注释解说了普通NOT门和量子结的实现原理，什么叫做通用逻辑门，什么叫高密度编码等12个知识点。第二章“阅读内容”部分对相关内容涉及的物理学、计算机科学和数学等多个学科的知识点进行重点摘录，并对原书中的82道习题和3个问题进行了解析。习题求解中严格使用其特有的量子力学符号和演算规则，是训练、养成量子计算逻辑思维能力不可或缺的基础部分。《阅读辅导及习题解析》可作为高等院校本科相关专业，或研究生阶段量子计算与量子信息学习者的教辅材料，也可作为对量子计算和量子信息感兴趣的研究人员和工程技术人员阅读相关书籍的辅助资料。

　　陈汉武，博士，东南大学计算机科学与工程学院教授，博士生导师，《MathematicalReview》与《IEEE Transactions on Information Theory》特约评审。自1 999年参加京都大学数理解析所量子信息讨论班后，对量子信息与量子计算萌发兴趣并开始关注量子计算与量子信息的科技进展。1999年4月开始主持为期一年的山口大学地区合作中心VBL项目《实现信息量子通信基础技术的理论研究》；归国后，2005年9月组建量子计算与量子信息研究室；2006年7月出版教材《量子计算与量子信息简明教程》。研究兴趣包括：量子可逆逻辑电路综合、量子安全通信协议、量子纠错编码、基于量子计算的图像处理等相关主题的量子计算理论研究与应用探索。在IEEE Transactions on Information Theory．IEEE Communications Letters．Quantum Information Processing，Quantum Informationand Computation，Chinese Physics Letter，Chinese Physics B，Science China Information Sciences，International Journal of Theoretical Physics等期刊上已累计发表论文124篇，其中SCI收录42篇，EI收录82篇，SCI表现不俗7篇。

第1章 阅读辅导
第2章 量子力学引论的阅读辅导与习题练习
2．1 线性代数
2．1．1 基与线性无关
2．1．2 线性算子与矩阵
2．1．3 Pauli阵
2．1．4 内积
2．1．5 特征向量和特征值
2．1．6 伴随与Hermite算子
2．1．7 张量积
2．1．8 算子函数
2．1．9 对易式和反对易式
2．1．10 极式分解和奇异值分解
2．2 量子力学假设
2．2．1 状态空间
2．2．2 演化
2．2．3 量子测量
2．2．4 区分量子状态
2．2．5 投影测量
2．2．6 POVM测量（半正定算子值测量positive perator-valtled measure）
2．2．7 相位
2．2．8 复合系统
2．2．9 量子力学：总览
2．3 应用：超密编码
2．4 密度算子
2．4．1 量子状态的系综
2．4．2 密度算子的一般性质
2．4．3 约化密度算子
2．5 Sclamidt分解和纯化
2．6 EPR和Bell不等式