本书从量子计算的核心概念开始，逐步介绍量子比特和量子门、叠加态、量子纠缠、混合计算，以及Shor、Deutsch-jozsa、Grover搜索等量子算法，带领读者为即将到来的量子计算时代打好知识基础。

本书清晰介绍了量子计算的核心概念、术语和技术，涵盖数学、物理学和信息论的基础知识，同时还提供量子编程动手实践。本书揭开了隐藏在量子计算中的技术概念和数学原理的神秘面纱，展示了量子计算系统的设计和构建方式，解释了量子计算系统对网络安全的影响，同时预览了抗量子密码学的进展。本书还扼要介绍了当今领先的量子编程语言Microsoft Q#和QASM。各章包含的习题测试和示例项目有助于读者深入理解和运用所学知识。本书文字浅显易懂，是量子计算初学者的完美指南。

本书系统介绍量子线路和量子程序设计的基础知识及原理方法，精选的内容与编程实例旨在帮助学生培养量子程序设计、调试和分析等方面的基本能力，从而为将来的学习、研究和应用奠定基础。
全书既注重原理，又注重实践，学生通过编程训练和实践能更准确地理解量子计算的基本概念和基础理论。本书概念讲解清楚，逻辑性强，通俗易懂，并配有大量图表、例题和习题，是初学量子计算和量子程序设计的理想教材，可作为高等学校相关专业本科生和研究生的教材，也可供广大从事量子信息科学研究的科技人员和学习量子程序设计的自学者参考。

本书介绍量子计算的理论基础、基本原理和工作机制，帮助读者了解量子计算的基础和概况。全书共12章，首先介绍为什么要使用量子计算，然后分基础知识和量子计算两个部分，介绍量子计算所依赖的经典计算的相关知识，以及量子计算的工作机制，并展望量子计算的发展前景。 本书适合对量子计算感兴趣，并且想要学习和了解与量子计算相关的物理学、计算机科学和工程开发等知识的读者。

主要内容 ●规划新的并行项目 ●了解CPU和GPU架构上的差异 ●找到性能不佳的内核和循环 ●使用批处理调度来管理应用程序

本书的内容主要包括三部分。第一部分概述了量子计算和量子电路的基础知识。第二部分重点介绍了量子硬件和量子计算算法的基本原理，并提供了多种量子计算方法的实用代码。第三部分详细介绍了掌握量子计算所需的数学工具，特别是把线性代数的核心概念和量子计算联系起来。此外，本书还介绍了最新的变分和优化方法，讨论了随机电路采样等前沿应用。 阅读本书，读者不仅能对量子计算的历史和发展脉络有清晰的认识，掌握量子计算的关键知识点，通过随书代码还能亲自体验量子编程，将量子计算的理论知识和动手实践相结合。 本书配套提供代

本书在全面介绍量子计算与量子信息理论中用到的量子力学、线性代数、计算复杂性理论等背景知 识的基础上，着重介绍几个代表性的量子算法：Deutsch-Jozsa 算法、Simon 算法、BV 算法、Grover 算 法、量子傅里叶变换、HHL 算法等。同时，也介绍量子计算与量子信息实际应用所涉及的一些问题，包 括量子通信中的量子密钥分发与量子随机数，以及安全量子计算协议，并简单介绍几种未来量子计算机 可能的物理实现形式。 全书共分 3 篇：第 1 篇（第 1~4 章）为基础知识背景篇，着重