本书涵盖了量子计算中最基本和最重要的一些概念，如量子比特、量子门、量子算法、量子计算机等，介绍了一台完全可编程的量子计算机所需要的多层次量子计算架构以及有潜力实现量子计算的不同的物理系统，并基于深圳量旋科技公司研发的桌面型核磁共振量子计算教学机，给出了14个量子计算案例。 本书可作为量子信息及相关专业高年级本科生或研究生的教学参考书，也可作为量子计算爱好者的参考读物。

前言
第1章 量子计算基本原理
1.1 量子比特
1.2 量子测量
1.3 量子比特初始化
1.4 量子门
1.5 量子比特寿命
1.6 保真度
1.7 量子计算机
1.8 量子算法实例
第2章 量子计算架构及平台
2.1 量子计算架构
2.1.1 量子软件和量子编程
2.1.2 量子编译与量子线路优化
2.1.3 量子指令集和微体系结构
2.2 量子计算物理平台
2.2.1 超导量子计算
2.2.2 离子阱量子计算
2.2.3 金刚石色心量子计算
2.2.4 核磁共振量子计算
2.2.5 硅基量子点系统
2.3 量子计算云平台
第3章 核磁共振量子计算原理
3.1 核磁共振基本原理
3.1.1 核磁共振系统哈密顿量
3.1.2 单自旋及拉莫进动
3.1.3 两自旋能级结构
3.1.4 纵向弛豫过程与热平衡态
3.1.5 横向弛豫与傅里叶变换谱
3.1.6 自旋回波
3.2 核磁共振量子计算
3.2.1 核磁共振中的量子比特
3.2.2 核磁共振中的量子门
3.2.3 核磁共振中的赝纯态
3.2.4 核磁共振中的测量
3.2.5 核磁共振量子计算特色：混合态量子计算
3.3 量子最优控制算法和梯度上升优化方法
第4章 核磁共振量子计算实例
4.1 认识量子态与量子比特
4.1.1 引言
4.1.2 实验原理
4.1.3 实验内容
4.1.4 思考与提高
4.2 单量子比特门的练习
4.2.1 引言
4.2.2 实验原理
4.2.3 实验内容
4.2.4 思考与提高
4.3 拉比振荡和脉冲标定
4.3.1 引言
4.3.2 实验原理
4.3.3 实验内容
4.3.4 思考与提高
4.4 弛豫时间测量
4.4.1 引言
4.4.2 实验原理
4.4.3 实验内容
4.5 两比特门练习——CNOT门真值表
4.5.1 引言
4.5.2 实验原理
4.5.3 实验内容
4.5.4 思考与提高
4.6 两比特门练习Bell态制备
4.6.1 引言
4.6.2 实验原理
4.6.3 实验内容
4.6.4 实验数据处理
4.6.5 思考与提高
4.7 Deutsch量子算法
4.7.1 引言
4.7.2 实验原理
4.7.3 实验内容
4.7.4 思考与提高
4.8 Grover量子算法
4.8.1 引言
4.8.2 实验原理
4.8.3 实验内容
4.8.4 思考与提高
4.9 量子近似计数算法
4.9.1 引言
4.9.2 实验原理
4.9.3 实验内容
4.9.4 实验数据处理
4.9.5 实验提高
4.10 Bernstein-Vazirani算法
4.10.1 引言
4.10.2 实验原理
4.10.3 实验内容
4.10.4 思考与提高
4.11 量子谐振子模拟
4.11.1 引言
4.11.2 实验原理
4.11.3 实验内容
4.11.4 实验数据处理
4.11.5 思考与提高
4.12 开放量子系统模拟
4.12.1 引言
4.12.2 实验原理
4.12.3 实验内容
4.12.4 实验数据处理
4.12.5 思考与提高
4.13 混合态几何相位测量
4.13.1 引言
4.13.2 实验原理
4.13.3 实验内容
4.14 HHL算法解线性方程组
4.14.1 引言
4.14.2 实验原理
4.14.3 实验内容
4.14.4 实验数据处理
4.14.5 思考与提高