Квантовая механика изначально создавалась для описания объектов на атомных и субатомных масштабах. Однако в последние десятилетия квантовая механика была пересмотрена и её использование расширено на изучение и описание разных макроскопических состояний. Это достигается с помощью моделирования основными объектами мезоскопической физики, такими как сверхпроводящие квантовые контуры и низкоразмерные структуры, полученные из двумерного электронного газа. В последние годы эти устройства стимулируют изучение фундаментальных систем, таких как двухуровневая квантовая система или кубит, как объект для манипуляций и приложений. Эта книга знакомит с квантовыми вычислениями и теорией квантовой информации на основе квантовой физики, теории твёрдого тела и теории вычислений. Рассматривается эта важная область и изучено, как она неразрывно связана с основными понятиями физики, такими как суперпозиция, перепутанность и квантовая динамика. Дальше рассматриваются сверхпроводящие и мезоскопические системы, а также ряд явлений, где важными являются квантование спектра, интерференция и дискретность заряда.
Эта книга базируется на лекционном курсе, который предназначен для аспирантов и научных сотрудников, которые знакомы с квантовой механикой и статистической физикой. В частности, она была разработана вместе с лекционным курсом, который автор читает студентам 5 курса физико-технического факультета Харьковского национального университета имени В. Н. Каразина.