Предисловие
Обозначения
Введение
Часть I. Классические вычисления
- Что такое алгоритм?
- Машины Тьюринга.
- Вычислимые функции и разрешимые предикаты.
- Вычисления на машинах Тьюринга.
- Сложностные классы.
- Схемы.
- Класс NP: сводимость и полнота
- NP - класс предикатов, вычислимых за полиномиальное
время недетерминированными машинами Тьюринга.
- Сводимость и NP-полнота.
- Вероятностные алгоритмы и класс BPP. Проверка простоты числа
- Необходимые сведения из теории чисел.
- Необходимые сведения из алгоритмической теории чисел.
- Алгоритм проверки простоты.
- Анализ алгоритма.
- BPP и схемная сложность.
- Иерархия сложностных классов
- Игры, в которые играют машины.
- Класс PSPACE.
Часть II. Квантовые вычисления
- Определения и обозначения
- Соотношение между классическим и квантовым вычислением
- Базисы для квантовых схем
- Определение квантового вычисления. Примеры
- Квантовый поиск: алгоритм Гровера.
- Универсальная квантовая схема.
- Квантовые алгоритмы и класс BQP.
- Квантовые вероятности
- Физически реализуемые преобразования матриц плотности
- Подсчет вероятностей для квантового вычисления.
- Потеря когерентности (decoherence).
- Измерение.
- Измеряющие операторы
- Быстрые квантовые алгоритмы
- Задача о скрытой подгруппе в $Z_2^k$.
- Разложение на множители и
нахождение периода относительно возведения в степень.
- Сведение факторизации к вычислению периода.
- Квантовый алгоритм нахождения периода: основная идея.
- Построение измеряющего оператора.
- Как получать информацию о собственном числе.
- Оценка условных вероятностей.
- Экспоненциально точное определение собственных чисел.
- Обсуждение алгоритма.
- Задача о скрытой подгруппе в $Z^k$.
- Квантовый аналог NP: класс BQNP
- Модификация классических определений.
- Квантовое определение по аналогии.
- Полные задачи.
- Место BQNP среди других сложностных классов.
- Классические и квантовые коды
- Классические коды.
- Примеры классических кодов.
- Линейные коды.
- Квантовые коды.
- Модель независимых ошибок в квантовом случае.
- Основные определения и простейшие следствия.
- Код Шора.
- Симплектические (стабилизирующие) коды
- Торические коды.
- Процедура исправления ошибок.
- Анионы (иллюстративный пример на основе торического кода).
Часть III. Решения задач
Литература
Предметный указатель