量子大趋势

　　量子力学的发展历史波澜壮阔。当前，量子科技处于加速度的关键时刻，量子技术在国家和全球范围内取得的进展超出了预期。可以预见，基于量子技术的量子竞争，将会改变人类现有的生产和生活方式，甚至影响世界格局。 本书概述了“第二次量子科技革命”的重要性，简单介绍了量子计算机、量子通信与量子传感器的出现，进而形成量子物联网的未来产业，以及现代公民应该具备哪些基本量子素养以面对时代的崭新变局。并且，作者敏锐地注意到，量子科技时代的应用研究与教育的新特色。在这本书中，作者就如何将量子科技教育纳入现代教育，如何将其从中学延续到大学，提出了方案，并以实验作为支持。通过本书，读者将对未来量子科技产业及其对人类社会的影响有所了解，并能够将晦涩、深奥的量子知识转化成生活常识。

　　张庆瑞，曾任台湾大学代理校长，目前任中原大学物理学系讲座教授，主要研究量子计算及其应用、自旋电子学、拓扑绝缘体与二维电子系统的自旋传输、磁性体的动态翻转机制等。他长期从事物理学的教学与研究，尤其注重物理学的工业应用，是国际电气和电子工程师协会会士（IEEE Fellow）、美国物理学会会士（APS Fellow），目前担任中原大学-富士通计算中心主任。他在磁学、电子学、量子信息等领域多有建树，其在工业领域的贡献获得了业界的高度赞赏，颇具权威性。

第一章
量子霸权已经降临
第一节?? 知识应用推动的历次科技革命 003
第二节?? “第二次量子科技革命”出现的背景与特色 009
第三节?? 后硅谷时代的全球量子科技竞赛 013
第四节?? 量子计算机的分类与产业近况 018
小?? 结 020

第二章
从量子论到量子力学
第一节?? 思想起源及时代背景 031
第二节?? 原子模型的演化过程 042
第三节?? 量子力学的崛起 046

第三章
高维度的数学空间
第一节?? 量子态与复数空间 063
第二节?? 向量空间与希尔伯特空间 067
小?? 结 072

第四章
可逆量子运算
第一节?? 可逆与不可逆过程 077
第二节?? “麦克斯韦妖”与熵的关系 083
第三节?? 信息熵的意义与影响 086
第四节?? 可逆的量子计算机 092
小?? 结 095

第五章
量子比特与量子计算机
第一节?? 量子的特性 101
第二节?? 量子图灵机 105
第三节?? 量子比特 110
第四节?? 量子逻辑门与预言机 118
第五节?? 低温电子学 124
第七节?? 量子计算机的种类 132
第八节?? 量子纠错与容错 135
小?? 结 137

第六章
量子算法
第一节?? 什么是算法 143
第二节?? 量子算法 146
第三节?? 如何开始量子计算 164
小?? 结 169

第七章
量子计算应用
第一节?? 量子计算现况 175
第二节?? 量子计算应用领域 181
小?? 结 199

第八章
量子计量学与量子传感器
第一节?? 特殊的生物量子传感 205
第二节?? 计量与传感 206
小?? 结?? ?? 219

第九章
量子通信与量子互联网
第一节?? 加密传输的重要性?? ?? 225
第二节?? 量子加密?? ?? 231
第三节?? 量子通信?? 236
第四节?? 量子互联网?? 244
小?? 结?? 248

第十章
量子教育与世界未来
第一节?? 量子常识与知识?? ?? 253
第二节?? 量子游戏与量子科幻?? 255
第三节?? 量子教育?? 263
第四节?? 后硅谷时代的量子新世界?? ?? 267
小?? 结?? 271

附录一?? 全球主要国家或地区量子科技发展现状 ?? 277
附录二?? 全球主要公司的量子科技发展现状