General, Organic and Biological Chemistry

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Raymond, Kenneth W.
出品人:
页数:525
译者:
出版时间:
价格:61.1
装帧:Pap
isbn号码:9780471737711
丛书系列:
图书标签:
  • 化学
  • 有机化学
  • 生物化学
  • 普通化学
  • 大学教材
  • 科学
  • 化学教材
  • 基础化学
  • 有机物
  • 生物分子
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具体描述

好的,这是一份关于其他领域图书的详细简介,旨在避开《General, Organic and Biological Chemistry》一书的任何主题: --- 《量子计算与信息理论前沿:从基础原理到实际应用》 简介 本书深入探讨了量子计算与信息处理领域最前沿的理论框架、核心算法以及新兴应用。它旨在为物理学、计算机科学和工程领域的学生与研究人员提供一个全面且具有洞察力的导览,超越传统经典计算的范畴,聚焦于利用量子力学的奇特性质(如叠加态和纠缠)来解决经典计算机难以企及的复杂问题。 全书结构严谨,内容由浅入深,从基础的量子力学原理出发,逐步构建起量子信息学的数学基石,随后详述了量子计算的计算模型、主要算法及其在优化、模拟和密码学中的潜在革命性影响。 第一部分:量子力学基础与信息载体 本部分奠定了理解量子计算的物理和数学基础。我们首先回顾了必要的线性代数工具,特别是狄拉克符号(Bra-ket notation)在描述量子态中的应用。随后,详细阐述了量子比特(Qubit)的概念——量子信息的基本单元。不同于经典的比特只能是0或1,本书细致分析了量子比特如何通过叠加态同时处于多种状态的可能性,以及这一特性如何根本上改变了信息存储与处理的方式。 重点章节讨论了量子纠缠(Entanglement)。我们将纠缠定义为一种非定域的、强关联性,并探讨了贝尔态(Bell States)的构建与测量。通过对爱因斯坦-波多尔斯基-罗森(EPR)佯谬的讨论,读者将深刻理解纠缠作为量子计算资源的核心地位。此外,本部分还涵盖了量子测量的基本假设和非酉演化(如退相干)对量子信息保存的挑战。 第二部分:量子计算模型与基本操作 在掌握了基本信息载体后,本书转向描述量子计算机的工作方式。我们首先聚焦于量子逻辑门(Quantum Gates)。本书详细区分了单比特门(如泡利矩阵 $X, Y, Z$ 和哈达玛门 $H$)与多比特门(如 CNOT、Toffoli 门)。我们论证了通用量子计算模型,即只需一组特定的单比特门和一个双比特门(如 CNOT)即可实现任何酉演化,这与经典计算中只需要 NAND 门即可构建所有逻辑电路相对应。 接下来,我们将重点分析量子线路模型(Quantum Circuit Model)。这部分内容通过图示和数学推导,展示了如何构建复杂的量子算法线路图。特别地,本书引入了量子傅里叶变换(QFT)的详细推导过程,指出 QFT 是许多高效量子算法(如秀尔算法)的关键组成部分,并将其与经典的离散傅里叶变换进行对比,突显其指数级的加速潜力。 第三部分:核心量子算法的深度解析 本部分是本书的核心,聚焦于那些证明了量子计算优越性的标志性算法。 秀尔算法 (Shor's Algorithm): 我们将秀尔算法的流程分解为:利用 QFT 进行周期查找,随后结合数论中的模幂运算。本书不仅展示了其分解大数时对现有公钥加密体系的颠覆性威胁,还详细探讨了实现高效模幂运算所需的量子线路结构。 格罗弗算法 (Grover's Algorithm): 针对无序数据库搜索问题,格罗弗算法提供了平方级别的加速。本书深入剖析了其“振幅放大”机制,通过迭代应用格罗弗迭代子(Grover Iteration Operator),系统地将正确解的概率幅推向极大值。 量子模拟 (Quantum Simulation): 针对分子、材料科学中的哈密顿量演化模拟,本书探讨了如何利用量子计算机的自然属性来高效地模拟量子系统。重点讨论了 Trotter-Suzuki 分解方法,用以在离散的量子门序列中近似连续时间演化。 第四部分:物理实现的技术挑战与未来方向 量子计算的潜力巨大,但其实际实现面临巨大的工程挑战。本部分转向了物理层面的考量。我们系统地比较了目前主流的量子硬件平台,包括:超导电路(如Transmon Qubits)、离子阱(Trapped Ions)、光子系统和拓扑量子计算的原理、优势与局限性。对于每一个平台,本书都分析了实现高保真度单比特和双比特门、长相干时间以及可扩展性的具体障碍。 鉴于当前噪声的限制,量子误差修正(Quantum Error Correction, QEC)成为了不可或缺的研究方向。本部分详细介绍了著名的表面码(Surface Codes)和其他容错编码方案,解释了它们如何通过编码单个逻辑量子比特到多个物理量子比特上来抵抗噪声,并阐述了构建容错量子计算机所需的资源开销。 总结 《量子计算与信息理论前沿》不仅是一本教科书,更是一份对下一代计算范式的深度探索报告。它要求读者具备坚实的数学基础,并提供足够的物理直觉,以应对量子信息领域前沿研究的复杂性与精妙性。本书的最终目标是培养新一代的理论研究者和硬件工程师,使他们能够驾驭量子技术的复杂性,并将其潜力转化为实际的计算能力。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我近期对世界范围内非物质文化遗产的保护与传承工作非常关注,特别是那些濒临失传的传统手工艺,例如日本的莳绘工艺或者意大利的玻璃吹制技术。我正在寻找一本能够深入访谈那些坚守传统的工匠,记录他们与材料之间微妙的互动关系,以及这些技艺背后所蕴含的地域文化和家族历史的深度作品。我期望看到关于材料科学在传统应用中的体现——比如,是什么样的天然矿物颜料能让壁画千年不褪色,或者木材的特定纹理是如何决定了一件家具的结构稳定性的。这种对“人与物”之间精神链接的探讨,是我阅读的重点。遗憾的是,这本《通用、有机与生物化学》将“有机”一词用在完全不同的语境下,它谈论的是生物体的分子组成,而非人类活动的文化遗产。它对自然界的关注是纯粹的物质层面的,缺乏对人类情感、技艺传承或历史价值的任何关照,这让它在我的书架上显得格格不入。

评分☆☆☆☆☆

我热衷于研究音乐理论中的非西方体系,特别是印度斯坦尼音乐的拉格(Raga)结构与阿拉伯“马卡姆”(Maqam)调式系统之间的潜在共性和差异性。我希望找到一本能够清晰地用乐理语言阐释这些复杂旋律框架的著作,最好还能包含对这些调式在不同历史时期宗教和世俗音乐中的应用案例分析。探讨如何用数学化的方式去理解音乐中的微音(microtones)以及听者如何通过这些微妙的音高变化来感知特定的情感氛围,才是我真正想获取的知识。这本书却将所有的“结构”都放在了原子和分子的层面。当它提到“生物化学”时,我联想到的应该是生命体如何感知和创造美,而不是ATP的合成路径。我对听觉经验与认知科学的交叉领域抱有浓厚的兴趣,而这本书提供的却是对试管中反应的精确描述,这对我来说,无异于一本关于交响乐的乐谱,却完全没有提到任何旋律或和声。

评分☆☆☆☆☆

这部《通用、有机与生物化学》的书籍,坦率地说,并没有触及我真正渴望深入了解的那些领域。我一直对古代哲学的演变,尤其是从苏格拉底到亚里士多德思想体系的内在逻辑和对后世西方文明的深远影响非常着迷。我期待的是一本能够细致剖析《理想国》中“洞穴寓言”的各种现代诠释,或者深入探讨斯多葛学派如何应对现代社会的焦虑与不确定性。这本书的结构和内容似乎完全聚焦于实验室里的分子结构和反应机制,这与我对人类知识殿堂的探索方向截然不同。我希望能看到的是关于不同历史时期知识分子的生活状态、他们的辩论焦点以及那些影响了数个世纪的文本的细微差别。如果能有章节专门分析中世纪经院哲学中对亚里士多德物理学的继承与批判,那才是我会真正愿意花费时间去研读的。我对宏大叙事的历史脉络,而非微观的化学键合更感兴趣,因此,这本书提供的知识体系对我而言,如同在沙漠中寻找海洋的地图,方向完全错误。我需要的是思想的深度挖掘,而不是物质世界的精确描摹。

评分☆☆☆☆☆

我一直在探寻关于早期航海时代的探险家们的心理侧写,特别是那些在漫长海上旅程中如何维持理智、处理孤独感以及面对未知地理环境的适应策略。我希望能读到关于船上日记的详细引述,分析探险者们在面对疾病、食物短缺以及星象导航中的决策过程。我感兴趣的是他们在极端环境下的认知负荷管理和团队动力学变化,这些都是超越技术层面的、关乎人类意志力的故事。一本优秀的传记或历史分析应该侧重于这些“人性”的展现。然而,这本化学书似乎认为“有机体”的复杂性仅仅在于其化学组成。它没有讨论生命的意志,更没有触及人类在面对广袤海洋时的敬畏之心。它详尽地描述了生物体内酶如何催化反应,却完全忽视了驱动人类进行伟大探索的那些复杂、非线性的心理驱动力,这使得它在我看来,只是一份关于生命构成要素的目录,而非对生命体验的深刻反思。

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我对科幻文学的黄金时代及其对社会影响的探讨抱有极大的热情,尤其钟爱对乌托邦与反乌托邦社会设想的文学分析。我一直在寻找一本能够系统梳理阿西莫夫、克拉克以及海因莱因的作品之间相互影响,并将其置于冷战背景下进行深刻解读的著作。我关注的是他们如何通过设定未来科技的走向来影射当时政治格局的紧张与人类对自身命运的担忧。理想中的一本书应该包含对“机器人三定律”在伦理学和人工智能发展初期所引发的哲学困境的详细讨论,以及对《沙丘》系列中生态学与权力结构交织的复杂隐喻的解析。然而,手头的这本化学教材,无论其有机物还是生物部分,似乎都避开了所有与人类文化、想象力或社会结构相关的讨论。它沉溺于碳水化合物的命名法和蛋白质折叠的能量学计算,这些对我来说,实在太过干燥和技术化了。我更想知道的是,当人类的想象力挣脱现有束缚时,文学家们会如何构建新的道德边界。

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