量子科學(xué)正在掀起一場(chǎng)信息革命乃至科技革命，從而深刻影響社會(huì)發(fā)展和人類進(jìn)步�！读孔涌茖W(xué)重點(diǎn)前沿突破方向》由以潘建偉、郭光燦、杜江峰等多位院士為代表的一大批一線科學(xué)家共同撰寫，展示了量子科學(xué)領(lǐng)域取得的一系列突破性成果，對(duì)當(dāng)前量子科學(xué)技術(shù)前沿問題進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，從量子信息的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)、量子通信、量子計(jì)算、量子模擬、量子精密測(cè)量等方面深入淺出地、全面地向讀者展示了我國量子科技發(fā)展的蓬勃畫卷。
《量子科學(xué)重點(diǎn)前沿突破方向》適合對(duì)量子科學(xué)感興趣的科研人員、大學(xué)生及一般讀者閱讀。
《量子科學(xué)重點(diǎn)前沿突破方向》匯集了國內(nèi)量子信息學(xué)各領(lǐng)域的專家學(xué)者，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、量子通信、量子計(jì)算、量子精密測(cè)量四個(gè)方面做深入淺出的講解和展望，是量子信息科學(xué)家對(duì)當(dāng)前我國量子信息技術(shù)前沿問題的系統(tǒng)闡述，適合對(duì)量子科技感興趣的科研工作者、大學(xué)生和廣大讀者參考和學(xué)習(xí)。
序
第1章
量子信息的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)
1．1 驗(yàn)證量子糾纏：貝爾不等式實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
1．1．1 實(shí)在性與定域性的概念
1．1．2 貝爾不等式思想
1．1．3 貝爾不等式實(shí)驗(yàn)
1．1．4 我國科學(xué)家與貝爾不等式
1．2 多粒子量子糾纏制備
1．2．1 糾纏的概念
1．2．2 多光子糾纏的發(fā)展
1．2．3 多粒子糾纏與超冷原子
1．2．4 利用超導(dǎo)制備量子糾纏
1．3 量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器：來自量子測(cè)量的真隨機(jī)性
1．3．1 受信任設(shè)備的方案（Ⅰ）：?jiǎn)喂庾犹綔y(cè)方法
1．3．2 受信任設(shè)備的方案（Ⅱ）：宏觀光子探測(cè)器
1．3．3 自檢測(cè)的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器
1．3．4 半自檢測(cè)的量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器
1．3．5 量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的發(fā)展方向
第2章
量子通信
2．1 現(xiàn)實(shí)條件下的量子密鑰分發(fā)
2．1．1 BB84協(xié)議及其安全性證明結(jié)論
2．1．2 誘騙態(tài)方法及非精確控制光源的誘騙態(tài)理論
2．1．3 MDI-QKD理論及其優(yōu)化理論與實(shí)驗(yàn)
2．2 連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)
2．2．1 簡(jiǎn)介
2．2．2 連續(xù)變量QKD的基本原理
2．2．3 連續(xù)變量QKD的研究進(jìn)展
2．2．4 結(jié)語
2．3 光纖城際城域量子通信網(wǎng)
2．3．1 DARPA量子通信網(wǎng)絡(luò)
2．3．2 SECOQC量子通信網(wǎng)絡(luò)
2．3．3 東京高速量子通信網(wǎng)絡(luò)
2．3．4 瑞士量子通信網(wǎng)絡(luò)
2．3．5 蕪湖量子政務(wù)網(wǎng)
2．3．6 量子電話網(wǎng)與合肥全通型量子通信網(wǎng)
2．3．7 合肥城域量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)
2．3．8 京滬干線
2．3．9 結(jié)語
2．4 量子隱形傳態(tài)：用量子糾纏傳輸量子比特
2．4．1 “隔空傳物”可能嗎
2．4．2 量子隱形傳態(tài)的概念
2．4．3 量子隱形傳態(tài)的實(shí)現(xiàn)
2．5 冷原子系綜量子存儲(chǔ)與量子中繼
2．5．1 量子中繼原理
2．5．2 冷原子系綜量子中繼方案
2．5．3 存儲(chǔ)時(shí)間提升
2．5．4 光子接口效率提升
2．5．5 確定性糾纏制備
2．5．6 通信波段接口
2．5．7 多模復(fù)用
2．5．8 綜合存儲(chǔ)性能提升——075；
2．5．9 量子中繼和量子網(wǎng)絡(luò)的原理演示
2．5．10 結(jié)語
2．6 稀土原子量子存儲(chǔ)與量子中繼
2．6．1 量子存儲(chǔ)簡(jiǎn)介
2．6．2 基于稀土摻雜晶體的固態(tài)量子存儲(chǔ)
2．6．3 兩能級(jí)的固態(tài)量子存儲(chǔ)
2．6．4 自旋波存儲(chǔ)
2．6．5 超長(zhǎng)相干壽命
2．6．6 結(jié)語
2．7 自由空間（衛(wèi)星）量子通信與天地一體化量子通信網(wǎng)絡(luò)
2．7．1 背景介紹
2．7．2 “墨子號(hào)”量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星
2．7．3 自由空間（衛(wèi)星）量子通信未來展望
第3章
量子計(jì)算與量子模擬
3．1 多功能的光子：光學(xué)量子計(jì)算與量子模擬
3．1．1 光學(xué)量子計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成
3．1．2 光學(xué)量子計(jì)算的發(fā)展
3．2 被囚禁的電荷：離子阱量子計(jì)算與量子模擬
3．2．1 離子囚禁與泡利型阱
3．2．2 囚禁離子的相干控制
3．2．3 離子量子計(jì)算
3．2．6 總結(jié)
3．3 超導(dǎo)電路量子計(jì)算與量子模擬
3．3．1 電荷量子比特
3．3．2 磁通量子比特
3．3．3 相位量子比特
3．3．4 傳輸子量子比特
3．3．5 量子比特讀取
3．3．6 結(jié)語
3．4 最冷的物質(zhì)：超冷原子量子模擬
3．4．1 超低溫下的量子效應(yīng)
3．4．2 激光冷卻技術(shù)
3．4．3 超冷原子與超導(dǎo)
3．4．4 光晶格及其應(yīng)用
3．4．5 結(jié)語
3．5 不完美的鉆石：金剛石色心量子計(jì)算
3．5．1 鉆石：量子比特最好的朋友
3．5．2 量子態(tài)的初始化與讀出：更純、更亮
3．5．3 量子相干及其調(diào)控：更長(zhǎng)、更快、更準(zhǔn)
3．5．4 比特?cái)U(kuò)展：耦合、尋址、糾錯(cuò)
3．5．5 小小探針，可堪大用
3．5．6 NV的弱磁探測(cè)
3．5．7 探針界的多面小能手
3．5．8 結(jié)語
3．6 傳統(tǒng)的逆襲：半導(dǎo)體量子點(diǎn)量子計(jì)算
3．6．1 引言
3．6．2 半導(dǎo)體量子點(diǎn)構(gòu)造量子比特
3．6．3 集成化半導(dǎo)體量子芯片
3．6．4 結(jié)語
3．7 抵抗退相干：拓?fù)淞孔佑?jì)算
3．7．2 拓?fù)淞孔佑?jì)算
3．7．3 馬約拉納束縛態(tài)與拓?fù)淞孔佑?jì)算
3．8 量子計(jì)算機(jī)軟件：量子算法的研究與展望
3．8．1 量子算法概覽
3．8．2 量子計(jì)算模型
3．8．3 Deutsch·Josza算法、Simon算法與Shor算法
3．8．4 量子搜索算法
3．8．5 量子相位估計(jì)
3．8．6 量子機(jī)器學(xué)習(xí)
3．8．7 量子近似優(yōu)化算法
3．8．8 結(jié)語
第4章
量子精密測(cè)量
4．1 薛定諤貓與量子技術(shù)
4．1．1 薛定諤貓：思想實(shí)驗(yàn)與物理內(nèi)涵
4．1．2 薛定諤貓態(tài)：科學(xué)之爭(zhēng)
4．1．3 量子到經(jīng)典之路：退相干歷史
4．1．4 從經(jīng)典到量子：科學(xué)“尋貓之旅”與2012年諾貝爾物
4．1．5 “捕捉”薛定諤貓態(tài)與量子技術(shù)
4．1．6 展望
4．2 時(shí)間和頻率的測(cè)量與傳遞
4．2．1 時(shí)間是怎么產(chǎn)生的
4．2．2 用什么來測(cè)量時(shí)間
4．2．3 我們?cè)趺吹玫綍r(shí)間
4．2．4 北京時(shí)間是怎么來的
4．2．5 結(jié)語
4．3 原子干涉重力儀與原子陀螺
4．3．1 引言
4．3．2 經(jīng)典重力儀
4．3．3 物質(zhì)波的相干性
4．3．4 原子干涉重力儀
4．3．5 拉曼躍遷
4．3．6 原子干涉重力儀的基本工作原理
4．3．7 科研人員在做什么
4．3．8 基礎(chǔ)物理的探索研究
4．3．9 重力測(cè)量的實(shí)際應(yīng)用
4．3．10 結(jié)語
4．4 量子探測(cè)激光雷達(dá)在環(huán)保和氣象中的應(yīng)用
4．4．1 量子上轉(zhuǎn)換氣溶膠探測(cè)激光雷達(dá)
4．4．2 量子上轉(zhuǎn)換能見度探測(cè)激光雷達(dá)
4．4．3 量子上轉(zhuǎn)換測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)
4．4．4 超導(dǎo)雙頻測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)
4．4．5 超導(dǎo)雙頻測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)
4．5 痕量原子示蹤
4．5．1 同位素定平法測(cè)水的年齡
4．5．2 極低豐度同位素怎么測(cè)：原子阱痕量分析方法
4．5．3 國內(nèi)外合作與應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
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