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Beschreibung
This book presents the basics of quantum information, e.g., foundation of quantum theory, quantum algorithms, quantum entanglement, quantum entropies, quantum coding, quantum error correction and quantum cryptography. The required knowledge is only elementary calculus and linear algebra. This way the book can be understood by undergraduate students. In order to study quantum information, one usually has to study the foundation of quantum theory. This book describes it from more an operational viewpoint which is suitable for quantum information while traditional textbooks of quantum theory lack this viewpoint. The current book bases on Shor's algorithm, Grover's algorithm, Deutsch-Jozsa's algorithm as basic algorithms. To treat several topics in quantum information, this book covers several kinds of information quantities in quantum systems including von Neumann entropy. The limits of several kinds of quantum information processing are given. As important quantum protocols, this book contains quantum teleportation, quantum dense coding, quantum data compression. In particular conversion theory of entanglement via local operation and classical communication are treated too. This theory provides the quantification of entanglement, which coincides with von Neumann entropy. The next part treats the quantum hypothesis testing. The decision problem of two candidates of the unknown state are given. The asymptotic performance of this problem is characterized by information quantities. Using this result, the optimal performance of classical information transmission via noisy quantum channel is derived. Quantum information transmission via noisy quantum channel by quantum error correction are discussed too. Based on this topic, the secure quantum communication is explained. In particular, the quantification of quantum security which has not been treated in existing book is explained. This book treats quantum cryptography from a more practical viewpoint.
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Technische Daten


Erscheinungsdatum
23.08.2016
Sprache
Englisch
EAN
9783662511251
Herausgeber
Springer Berlin
Serien- oder Bandtitel
Graduate Texts in Physics
Sonderedition
Nein
Autor
Masahito Hayashi, Satoshi Ishizaka, Akinori Kawachi, Gen Kimura, Tomohiro Ogawa
Seitenanzahl
332
Einbandart
Broschiert
Schlagwörter
Quantum Algorithm, Quantum Channel Coding, Quantum Computing Textbook, Quantum Cryptography, Quantum Entanglement, Quantum Error Correction, Quantum Information Introduction, Quantum Security, Quantum State Discrimination and Estimation, information and communication, circuits
Thema-Inhalt
TGM - Materialwissenschaft PHFC - Physik der kondensierten Materie (Flüssigkeits- und Festkörperphysik) PHQ - Quantenphysik (Quantenmechanik und Quantenfeldtheorie) UYA - Theoretische Informatik PHU - Mathematische Physik UMB - Algorithmen und Datenstrukturen GPF - Informationstheorie
Höhe
235 mm
Breite
15.5 cm

Hersteller: Springer Nature Customer Service Center GmbH, Europaplatz 3, Heidelberg, Deutschland, 69115, ProductSafety@springernature.com

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