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，着重介绍量子计算与量子信息理论所用到 的量子力学、线性代数、计算复杂性理论等背景知识；第 2 篇（第 5~8 章）为算法篇，着重介绍几个有 代表性的量子算法，说明算法步骤，并对各个算法进行简单的分析；第 3 篇（第 9~12 章）为应用篇， 介绍量子通信中的量子密钥分发与量子随机数、安全量子计算协议及几种未来量子计算机可能的物理实 现形式。每章后均附有参考文献与习题。 本书由浅入深，从基础理论到前沿，具有系统性、交叉性、前沿性等特点，适合作为高等院校电子、 通信、计算机、数学及信息类交叉学科专业高年级本科生、研究生的教材，同时也可供其他从事量子计 算研究的研究人员参考。

谭晓青: 暨南大学信息科学技术学院教授，博士生导师。长期担任信息类本科课程的教学工作， 获得暨南大学第三届本科课程教学竞赛一等奖，取得暨南大学全英教学资格证，2009年被评为暨南大学优秀教师。

前 言 量子计算为现代信息技术提供了潜在的从量变到质变的巨大算力。由于这个研究方向的交叉学科性质，还未有一套比较完整的理论体系。为此，我们在课程体系、课程资源建设等方面进行了尝试性的工作，在前期科学研究的基础上编写了这本交叉学科教材——《量子计算导论》。 本书共12章。 第1章 绪论。概述量子信息处理过程、量子算法以及量子计算机等相关问题的研究背景、研究意义及研究现状。 第2章 量子力学引论。介绍量子计算与量子信息的基础知识，包括线性代数、量子力学基本原理、量子比特、量子测量、量子纠缠等。 第3章 计算复杂性。首先介绍两类计算模型，即图灵机模型和线路模型，然后讨论计算复杂性，根据求解的难度对问题进行分类，包括P类和NP 类问题等。 第4章 量子计算模型。介绍量子线路模型和一维量子计算模型。 第5章 基本的量子算法。介绍Deutsch-Jozsa 算法、Simon 算法、BV算法以及量子近似优化算法。 第6章 量子搜索算法。介绍Grover 量子搜索算法及相关改进算法。 第7章 量子傅里叶变换及其应用，介绍量子傅里叶变换，并给出利用量子傅里叶变换的两大基本算法：相位估计和Shor 因子分解算法。 第8章 量子机器学习。介绍HHL 算法、量子奇异值分解、量子主成分分析、量子支持向量机算法和量子神经网络。 第9章 量子噪声和容错。介绍量子噪声、量子纠错码基本理论以及容错量子计算。 第10章 量子密码学。介绍两种具有代表性的量子加密技术：量子密钥分配、量子随机数发生器。 第11章 安全量子计算。介绍安全委托量子计算。 第12章 ...