獎得主斯科特?阿倫森的課堂講義整理而成。作者將量子計算置於數學、計算科學、哲學等更廣闊的領域當中，談及計算理論、集合論、圖靈機、NP問題、隨機性、數學邏輯、量子計算、隱變量理論、人擇原理、自由意志、時間旅行和復雜性等多個話題。作者的思考深刻、發人深省，探討了量子計算對解決相關領域難題的重大意義，並試圖回答兩個問題：宇宙和物理世界是如何運作的？它們為什麼這樣運作？ 《量子計算公開課：從德謨克利特、計算復雜性到自由意志》適合愛好科普的普通大眾讀者，尤其適合對物理學、計算機科學、數學、哲學等內容感興趣的讀者，計算理論、計算機科學、物理學和量子物理學的從業者或人士也可將本書作為參考讀物。

致中國讀者 ix
引言 xi
第 1章 原子和虛空 1
第 2章 集合 6
一階邏輯規則 7
關於非負整數的皮亞諾公理 7
集合論的公理 9
第3章 哥德爾、圖靈和他們的小伙伴 15
圖靈機 16
額外補充 23
第4章 心智和機器 25
第5章 古復雜性 38
第6章 P、NP和它們的小伙伴 47
第7章 隨機性 62
第8章 密碼學 80
密碼學 81
偽隨機數發生器 83
單向函數 86
公鑰密碼學 87
第9章 量子力學 93
小於0%的可能性？ 95
混合態 99
平方規則 100
實數與復數 102
線性 106
第 10章 量子計算 113
反算 117
與經典復雜性類的關繫 118
量子計算和NP完全性問題 124
量子計算和多世界 126
第 11章 彭羅斯 128
打開黑盒子 130
冒險說些顯然的事 133
所有人都瞄著這一整塊量子“肥肉” 133
第 12章 退相干和隱變量 137
進坑 138
故事一 退相干 140
退相干和熱力學*二定律 142
故事二 隱變量 145
“行不通”定理大荟萃 148
隱變量的例子 153
第 13章 證明 160
何為一個證明？ 160
概率證明 162
零知識證明 163
PCP 166
模擬隱變量理論的復雜性 167
第 14章 量子態有多大？ 171
第 15章 量子計算十一詰 185
第 16章 學習 194
第 17章 交互式證明、電路下界及其他 207
交互式證明 208
新進展 218
量子交互式證明 221
第 18章 人擇原理趣談 224
第 19章 自由意志 244
第 20章 時間旅行 258
第 21章 宇宙學和復雜度 273
第 22章 問我什麼都行 289
注釋 306
致謝 317

克薩斯大學奧斯汀分校講席教授，曾任教於麻省理工學院。主要研究領域為理論計算機科學。其研究興趣集中在探索量子計算機的能力和極限，以及更廣泛的計算復雜性理論。阿倫森畢業於康奈爾大學，獲得加州大學伯克利分校計算機科學博士學位。曾榮獲Tomassoni Chisesi物理學獎（2018年）、Simons研究員獎（2017年）、美國國家科學基金會的Alan T. Waterman獎（2012年）等獎項。

森的經典之作

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