目录

第1 章  探秘无形：量子世界之旅 001

1.1　发现不确定性：量子世界中的概率 001

1.2　从比特到量子比特 008

1.3　探寻不确定性：量子迷宫中的测量 011

1.4　从《蒙娜丽莎》的微笑到量子比特：叠加的艺术 013

1.5　无形之线：量子纠缠 015

1.6　关联的本质 018

1.7　量子纠缠与物理世界的现实性 021

1.8　贝尔不等式：现实的边界 024

1.9　量子游戏 030

1.10　插曲：秩序与复杂性 036

第2 章  超越确定性：量子计算的逻辑与力量 043

2.1　量子逻辑 043

2.2　图灵机 046

2.3　量子并行性 050

2.4　基本逻辑门 053

2.5　量子算法 058

2.6　薛定谔的困境：退相干与难以捉摸的猫 065

2.7　量子硬件：我们目前处于什么阶段？ 070

2.8　量子硬件 075

2.9　量子模拟 083

第3 章  量子通信：安全的新前沿 090

3.1　安全的基石：经典加密技术 090

3.2　密码分析 100

3.3　弗纳姆、香农与绝对机密 101

3.4　恩尼格玛：不可战胜的机器 105

3.5　如今的安全通信与质数 108

3.6　安全量子通信：未来展望 112

3.7　用量子传输信息 113

3.8　如今的量子密码学：从光纤到卫星 119

3.9　量子隐形传态：科幻变为科学 124

3.10　能量、信息与隐形传态 128

第4 章  未来传感器：用量子技术感知不可能 136

4.1　物联网 136

4.2　传感器与尺度：测量的艺术 138

4.3　传感器与自然界的基本力 143

4.4　拉比振荡与单量子比特量子传感器 146

4.5　照亮无形：核磁共振 148

4.6　海森堡极限与量子传感器革命 150

4.7　量子传感器的构建 154

4.8　从未来医学到引力：量子传感器的新时代 159

第5 章  量子地平线：新世界的挑战与希望 166

5.1　行走在量子科学前沿：挑战与革命 166

5.2　欧洲对量子技术的推动 168

5.3　量子人工智能 175

5.4　重塑日常生活：我们将如何生活在量子世界 182

5.5　近期发展与未来展望 191

5.6　结论 199