Читать онлайн «Введение в теорию квантовых вычислений. Кн.1»
Автор Яковлев В.П.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)
С. Д. Кулик, А. В. Берков, В. П. Яковлев
ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ
КВАНТОВЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ
(методы квантовой механики в кибернетике)
Книга 1
Рекомендовано УМО “Ядерные физика и технологии”
в качестве учебного пособия
для студентов высших учебных заведений
Москва 2008
УДК 530. 145:007(075)
ББК 22. 31я7+32. 81я7
К 90
Кулик С. Д. , Берков А. В. , Яковлев В. П. Введение в теорию квантовых
вычислений (методы квантовой механики в кибернетике): учебное
пособие. – В 2 кн. – Кн. 1. – М. : МИФИ, 2008. –212 с. Изложены основные понятия и методы теории квантовых вычис-
лений — новой дисциплины, сформировавшейся на стыке квантовой ме-
ханики и кибернетики. Представлены начальные основы квантовой схемо-
техники. На многочисленных примерах детально рассмотрены основные
идеи, а также даны решения задач прямого и обратного анализа квантовой
схемы и задачи синтеза квантовой схемы, удовлетворяющей требуемым
условиям. Пособие в основном ориентировано на студентов МИФИ кафедр
“Теоретическая ядерная физика” и “Управляющие интеллектуальные сис-
темы”, изучающих не только квантовую механику, но и теорию принятия
решений, и схемотехнику вычислительных устройств. В первой книге представлены начала волновой кибернетики, отра-
жающие важные сведения из классической кибернетики, необходимые для
понимания квантовых вычислений. Во второй книге представлены основы квантовых вычислений. Пособие подготовлено в рамках Инновационной образовательной
программы. Рецензент
д-р физ. -мат. наук, проф. С. Г. Рубин
ISBN 978-5-7262-0976-0
ISBN 978-5-7262-0996-8 (кн. 1)
© Московский инженерно-физический институт
(государственный университет), 2008
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1. Начала волновой кибернетики ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 9
1. 1. Единица информации ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 11
1. 2. Алгебра Буля и цифровые элементы... ... ... ... ... ... ...
... ... . 57
1. 3. Аналоговые вычисления ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 98
1. 4. Вероятность события и диаграммная техника ... ... ... . 120
1. 5. Классический и квантовый алгоритмы... ... ... ... ... ... ... . 176
1. 6. Квантовый компьютер. Сравнительная таблица ... ... 189
Задачи... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 199
Список используемой литературы (источники) ... ... ... ... ... ... ... . 201
Список рекомендуемых источников для самостоятельной
работы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 208
Список сокращений ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 209
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
________________________________________________________
Главная цель представленной работы — ознакомить читателя с
основными понятиями квантовой механики, и в частности, дать
предварительное введение в теорию квантовых вычислений (ТКВ)
и приобрести навык в решении некоторых простейших задач в этой
области.
