Arka planım kuantum hesaplamaya başlamak için yeterli mi?

Ben birinci sınıf lisans elektrik mühendisliği öğrencisiyim. Gelecekte kuantum hesaplama ve kuantum AI okumak ve muhtemelen kuantum bilgisayarları inşa etmek istiyorum.

Strang'ın Lineer Cebire Girişini iki kez bitirdim ve Axler's Lineer Cebiri Doğru Yaptım . MIT OCW 6.041 Olasılık Kursunu bitirdim. Matematik 1, 2 ve 3 ve Diferansiyel Denklemleri biliyorum.

2 sorum var:

1. Arka planım kuantum hesaplama için yeterli mi?
2. Nereden başlamalıyım / hangi materyalleri önerirsiniz?

Şu anda Erken Erişim'de Python ve Q # ile Kuantum Hesaplamayı Öğrenin adlı bir ders kitabı üzerinde çalışıyorum . Bir kuantum bilgisayarı nasıl programlayacağınızı öğrenmek ve bir kuantum bilgisayarın yol boyunca nasıl çalıştığının temellerini öğrenmek isteyenlere yöneliktir. Sadece bilgi önkoşulları bazı dillerde programlama (Python yardımcı olur, ancak gerçekten gerekli değildir) ve Doğrusal Cebirin temelleri (çoklu matrisler ve vektörler tür şeyler). Ortak yazarım @ chris-granade ve kitapla ilgili forumlarda şu anda neler olduğu hakkında geri bildirim almak isterim ve konferanslar ve podcast'ler için etrafta yüzen indirim kodları vardır ve dm'de ​​hmu ve sizin için bir tane bulabilirim !

Kesinlikle bunun için gitmek söyleyebilirim. Sizden çok daha az deneyim ve matematik bilgim var, ancak temel bilgileri öğrenebildim. Kesinlikle kafamın üzerinden geçen bazı şeyler var, ama bence iyi hazırlanacaksın. Daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyabileceğiniz alanlardan biri mantık ve klasik bilgisayar bilimidir. Bilgiye sahip olmak, hatta biraz temel bilgi, burada kesinlikle yardımcı olur. Chris Bernhardt'ın Herkes için Quantum Computing ile başladım . Bu sizin için çok basit olabilir, ama bana iyi bir giriş noktası verdi.

Sonunda, bence en önemli olan sizin ilgi ve hevesiniz, bu yüzden eğer konudan etkileniyorsanız, onu takip edin!

Ben de bir gün kuantum hesaplama kariyeri başlatmak umuduyla bir lisans. Bir yıl kadar önce konuyla ilgilenen bir fizik öğrencisiyim ve bunlar bir vakıf kurmama yardımcı olan şeyler.

Arka plan açısından, konunun temellerini anlamak için gerekli olan tek ders lineer cebirdir. Bunun nedeni, hesaplamanın belirli bir vektör (durum olarak adlandırılır) üzerinde hareket eden bir dizi matris (kapı adı verilir) olarak basitleştirilebilmesidir. Daha ileri çalışmalar ve kuantum hesaplamanın birçok uygulaması için kuantum mekaniğinde bir ders gerekli olacaktır, ancak böyle bir kurs olmadan temel bilgileri öğrenmeye başlamak için mükemmel bir nitelik kazanıyorsunuz.

Kaynaklar açısından tavsiyem, ilk tanıtımınız için bir ders kitabından daha hafif bir şeyle başlamaktır. Çok özellikle "Kuantum Hesaplama Kavramlar" makale bulunamadı Microsoft Q # Destek Dokümanlar tavsiye burada . Programlamaya başlamak istiyorsanız, Q # 'ı C #' da arka plan ve işlevsel bir programlama dili olmadan öğrenmek çok zor olacaktır , bu yüzden başlamak için doğru dil olmayabilir. Bu dile karşı hiçbir şey değil, ama benim için zordu çünkü hiç C # kullanmamıştım ve fonksiyonel programlama kursumdan önce dile özgü belgeleri okumakta zorlanıyordum. Kişisel olarak Python'da çok fazla eğitimim var, bu yüzden Google'ın Cirq veya IBM'in Qiskit gibi dilleri benim için daha doğal seçimlerdi.

Bu makalelerin bir kaçını temel konular üzerinde inceledikten sonra, o zaman bir ders kitabı seçerdim. Birisi konuyla ilgili en saygın kitaplardan biri olan "Mike and Ike" ( Michael Nielsen ve Isaac Chuang tarafından Kuantum Hesaplama ve Kuantum Bilgileri) 'den bahsetti . Bahsetmek istediğim bir diğer konu ise Kuantum Bilgisayar Bilimi: N. David Mermin, Kuantum mekaniğinde arka planı olmayan biri için en azından birkaç bölüm için oldukça erişilebilir. Hiçbir kitap herkes için uygun olmayacaktır, bu yüzden sadece birkaçını deneyin ve sizin için neyin anlamlı olduğunu görün.

Son tavsiyem, malzemeyle çalışacak bir arkadaş ya da özellikle zor konularda size yardımcı olacak bir profesör bulmak. Akademik kariyeriniz boyunca hatırlamanız gereken bir şey, matematik ve ilgili alanların bir rehberle daha iyi olmasıdır.

İyi şanslar!

Kuantum hesaplama temel teorisini anlamak erişilebilir olmalıdır. Doğrusal cebiri anlarsanız, matematik sizin engeliniz olmayacaktır. Kuantum mekaniği de olmamalıdır - bazı makinelerinden faydalanmanız gerekirken, başlamak için derin bir anlayışa ihtiyacınız yoktur. Giriş niteliğindeki kalite kontrol kaynaklarının çoğu, süperpozisyon, ölçüm, üniter operatörler ve dolaşıklık kavramının temel fikirlerini oluşturacaktır.

Kuantum bilgisayarları mühendislik bir başka hikaye. Bunu yapmak istiyorsanız, kuantum mekaniği hakkında daha fazla bilgi sahibi olmanız gerekir. Ancak kuantum hesaplama temel teorisi hala önce gelmelidir.

Başlıyorsanız, brilliant.org adresinden (brilliant.org/courses/quantum-computing) kontrol etmelisiniz, ilk bölüm ücretsizdir. Tam açıklama, bu dersi mevcut QC öğrenme seçeneklerinin durumu ile hayal kırıklığı içinde birlikte yazdım. Bir kübitin ne olduğunu öğrenmekten kuantum hesaplama (VQE gibi hibrit klasik / kuantum yaklaşımları) günümüzdeki gerçekleştirmelerine kadar.

Yol boyunca, kuantum kapılarını araştırır, temel kuantum bilgi işleme devreleri inşa eder (örn. Işınlanma ve süperdenk kodlama), kuantum hızlanmalarının açık örneklerine bakın ve kuantum algoritmalarının ana sınıflarını anlarsınız. Matematiği öğrenirsiniz, ama aynı zamanda kursa gömülü kuantum bilgisayarı da vardır, böylece neler olduğunu içselleştirebilirsiniz. Ayrıca, kuantum algoritmalarını Microsoft'un Q # dilinde nasıl programlayacağınızı ve kuantum kimyasında temel bir uygulama oluşturmak için nasıl kullanacağınızı öğreneceksiniz.

Matematik, programlama, kuantum fiziği vb. Hakkında ne kadar çok bilgi sahibi olursanız o kadar iyi olur, ancak bu alan ilgili herkes için yenidir. Hepimiz sürekli öğreniyoruz, bu yüzden tamam yapmalısınız. Bunu söyledikten sonra, programlama becerilerinizi geliştirmenizi (Python bu alanda yaygın olarak kullanılmaktadır) ve IBM, Rigetti ve D-Wave gibi kuantum bilgisayarları geliştiren şirketler tarafından çevrimiçi olarak sağlanan şeyleri okumaya başlamanızı öneririm. Bu seni başlatacak. İyi şanslar.

Bence Mike ve Ike okumaya başlamak en iyisi olurdu . Basılı kopyayı satın alın. Egzersizleri gözden geçirin. Bu makaleleri okumak için yeterli olacaktır. Daha sonraki okuma bölümü, literatüre girmenin uygun olacağı başlangıç ​​noktalarını sağlayacaktır.

Programlama yönleri için başlamak için en iyi yer Qutip

Ayrıca Jack Hidary'nin temel bilgileri (ve daha fazlasını) öğrenmek için çok pratik bir yaklaşım sağlayan yeni "Quantum Computing: Applied Approach (Uygulamalı Yaklaşım)" adlı kitabına bakmanızı tavsiye ederim .

Evet. Konunun öğrenmesi için bir yeteneğe sahip olmamız gerekir. Görünüşe göre, kuantum fiziğine dayalı hesaplamayı öğrenmek için hevesli bir isteğiniz var.

Bilişim teknolojisinin geleceği kuantumdur, dijital bilişim bir geçmiş olacaktır ve çok yakında 0 ve 1'in aptal teknolojisi olarak bilinecektir.

Kuantum hesaplamaya olan ilginiz konuya derinlemesine girmek için fazlasıyla yeterli.

Kuantum hesaplamalarla ilgili en son dergileri ve araştırma çalışmalarını gözden geçirin. Bununla birlikte, Springer yayın kitapları da kendi kendine çalışma için iyidir. Bu kitaplarda başka referanslar da alabiliriz.

Çevrimiçi olarak birkaç kitabın önizlemesi ücretsizdir:

• Kuantum Hesaplamasında Keşifler (Williams, Colin P.)

• Kuantum Hesaplama (Hirvensalo, Mika)