本书通过创新的视觉方法解析量子力学的复杂理论，以图解的方式为读者诠释量子世界的独特特征，消除了复杂计算的必要。这种量子图解形式将线性代数和希尔伯特空间的经典技术与量子计算理论的前沿研究相结合，代表了近十年研究的很好成果。本书以轻松友好的阅读风格编写，通过大量的图表和卡通插图，帮助读者掌握图解推理的技巧来理解量子理论和特征，配套一百多个习题和实例，让学生更容易学习和掌握相关知识和技能。作为量子力学领域独特的图解形式教科书，适合作为从本科生到博士研究生学习量子理论和量子计算的基础教材。
译者序前 言章 引言11.1 企鹅和北极熊11.2 新鲜事41.2.1 量子理论新角度：特征41.2.2 数学新形式：图形61.2.3 物理学新基础：过程理论81.2.4 新规范：量子图形化91.3 历史回顾与参考文献10第2章 阅读指南142.1 你是谁，你想要什么142.2 菜单142.2.1 图形在本书中的演变152.2.2 好莱坞大片风格的预告片162.2.3 中间的某些符号污染172.2.4 本章小结、历史回顾与参考文献、题词182.2.5 加星号的标题和进阶阅读材料章节182.3 常见问题19第3章 图形化过程213.1 从过程到图形213.1.1 过程用框表示，系统用线表示213.1.2 过程理论243.1.3 图形也是数学263.1.4 过程等式283.1.5 图形代换313.2 线路图323.2.1 并行组合333.2.2 串行组合343.2.3 线路的两个等价定义353.2.4 图形打败代数373.3 作为过程的函数和关系393.3.1 集合393.3.2 函数403.3.3 关系423.3.4 函数与关系443.4 特殊过程443.4.1 状态、效应和数字453.4.2 说说不可能：零图503.4.3 “只差一个倍数”就能相等的过程513.4.4 Dirac符号523.5 本章小结54*3.6 进阶阅读材料563.6.1 抽象张量系统563.6.2 对称幺半范畴573.6.3 一般图形与线路图593.7 历史回顾与参考文献60第4章 字符串图624.1 杯、盖和字符串图634.1.1 可分离性634.1.2 过程-态对偶性654.1.3 拉伸方程674.1.4 字符串图694.2 转置和迹704.2.1 转置714.2.2 复合系统的转置744.2.3 迹和分迹754.3 翻转图764.3.1 伴随774.3.2 共轭804.3.3 内积844.3.4 幺正性874.3.5 正性884.3.6 -正性894.3.7 投影算子904.4 字符串图中的量子特征924.4.1 通用可分离性的不可行定理934.4.2 克隆的两个不可行定理964.4.3 仿佛时光在倒流994.4.4 隐形传态1014.5 本章小结105*4.6 进阶阅读材料1074.6.1 抽象张量系统中的字符串图1084.6.2 对偶类型和自对偶性1084.6.3 匕首紧致闭合范畴1114.7 历史回顾与参考文献112第5章 图形表征下的希尔伯特空间1145.1 基与矩阵1155.1.1 基的类型1155.1.2 过程的矩阵1205.1.3 过程的求和1235.1.4 矩阵表征下的过程1275.1.5 同构和幺正变换的矩阵1305.1.6 自伴随和正过程的矩阵1335.1.7 矩阵的迹1365.2 矩阵运算1375.2.1 矩阵的串行组合1375.2.2 矩阵的并行组合1385.2.3 杯和盖的矩阵形式1435.2.4 矩阵的字符串图1445.2.5 作为过程理论的矩阵1455.3 希尔伯特空间1475.3.1 图形表征下的线性映射和希尔伯特空间1475.3.2 共轭的正性1485.3.3 为什么数学家喜欢复数1505.3.4 经典逻辑门为线性映射1545.3.5 X-基和阿达马门线性映射1565.3.6 贝尔基和贝尔映射1595.4 希尔伯特空间与图形1625.4.1 线性映射的字符串图是完备的1635.4.2 希尔伯特空间的集合理论定义1645.5 本章小结170*5.6 进阶阅读材料1735.6.1 超越有限维数1745.6.2 具有求和与基的范畴1755.6.3 扭结理论中的求和1765.6.4 对称幺半范畴的等价1775.7 历史回顾与参考文献181第6章 量子过程1836.1 翻倍表征下的纯量子映射1846.1.1 翻倍产生概率1846.1.2 翻倍消除全局相位1876.1.3 纯量子映射的过程理论1896.1.4 通过翻倍保留的事物1936.1.5 不能通过翻倍保留的事物1966.2 丢弃表征下的量子映射1996.2.1 丢弃1996.2.2 杂化2026.2.3 量子态的权重和因果性2046.2.4 量子映射的过程理论2086.2.5 量子映射的因果性2126.2.6 因果性表征的下同构和幺正性2136.2.7 Kraus分解与混合2166.2.8 无广播定理2206.3 过程理论的相对论2236.3.1 因果结构2246.3.2 因果性意味着无信号传递2276.3.3 因果性和协方差2286.4 量子过程2296.4.1 非确定性量子过程2306.4.2 所有量子映射的非确定性实现2336.4.3 量子过程的纯化2346.4.4 隐形传态需要经典通信2376.4.5 受控过程2386.4.6 详细的量子隐形传态2396.5 本章小结241*6.6 进阶阅读材料2446.6.1 翻倍一般过程理论 2446.6.2 翻倍公理2456.6.3 现在看看完全不同的事物2466.7 历史回顾与参考文献247第7章 量子测量2497.1 标准正交基测量2507.1.1 测量设备的入门介绍2507.1.2 破坏性标准正交基测量2527.1.3 非破坏性标准正交基测量2567.1.4 叠加与干涉257
鲍勃?科克（Bob Coecke），牛津大学教授，主要研究量子理论基础、逻辑与结构，同时也是量子交叉学科研究组的负责人。他的开创性研究从范畴量子力学延伸到自然语言语义的组成结构，*近的研究兴趣还包括因果性和认知架构。亚历克斯?（Aleks Kissinger），拉德堡德大学助理教授，主要研究量子结构与逻辑学。他的研究专注于图形语言、重写理论、范畴论及其在量子计算和基础物理学方面的应用。
