Ci sono risorse organizzate disponibili da dove posso iniziare i miei studi di calcolo quantistico?


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Sono uno studente di informatica e sto attualmente cercando risorse da cui posso conoscere i computer quantistici, i modelli di calcolo quantistico, i loro principi di funzionamento, le loro porte e alcuni semplici algoritmi quantistici.



Anche se non ho votato al riguardo, posso certamente pensare ad alcune risorse che si applicherebbero a questa domanda e non all'altra, quindi non so che si tratta di un duplicato.
erica

Risposte:


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Un elenco curato di risorse è disponibile qui .

Nel caso in cui il link sopra un giorno si spenga, dovrei scegliere alcuni punti salienti. Anche se questo sarà del tutto soggettivo


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Sul link GitHub e forse aggiunto / filmato dopo aver dato questa risposta, Ryan O'Donnell alla Carnegie Mellon ha una serie di conferenze in 25 parti sul calcolo quantistico. Ha fatto un ottimo servizio pubblicando video della sua lezione su YouTube .
Segna

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Il libro Calcolo quantico e informazioni quantistiche di Nielsen e Chuang sono una buona lettura per presentarsi al mondo del calcolo quantistico. Il libro presuppone un'esperienza minima minima con la meccanica quantistica e con l'informatica, mirando invece a essere un'introduzione autonoma alle caratteristiche rilevanti di entrambi, quindi è davvero un buon punto di partenza per chiunque desideri presentarsi al mondo dell'informazione quantistica scienza.


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Risponderò a questa domanda in due modi: uno, ti dirò come ho imparato e due ti dirò come mi sarebbe piaciuto aver imparato con il senno di poi. Diverse persone apprezzeranno l'una più dell'altra, ma entrambe sono più preziose di un gigantesco elenco di risorse con nessuna guida da dove cominciare.

Come ho imparato

Ho iniziato come te, in possesso di una laurea in informatica. Ho iniziato a leggere Quantum Computer Science: An Introduction di N. David Mermin. Questo è un ottimo libro di testo, ma non potevo assolutamente scremarlo. Ho dovuto assicurarmi di aver compreso ogni singola riga prima di passare alla successiva. Ho avuto l'impressione che non stavo imparando molto rapidamente, mentre in realtà (a causa della densità del libro di testo) stavo raccogliendo una grande quantità di informazioni.

Dopo alcune settimane con il libro di testo di Mermin, ho acquistato Quantum Computing for Computer Scientists di Yanofsky & Mannucci. Questa è un'introduzione molto più morbida di Mermin, quasi troppo morbida: ho saltato i primi capitoli sull'algebra lineare e sui numeri complessi. Tuttavia, in combinazione con il libro di testo di Mermin, ho acquisito una buona conoscenza delle basi del calcolo quantistico. Fu a questo punto che raggiunsi la mia soglia personale per la sensazione di "capire" il calcolo quantistico.

Le persone spesso raccomandano il calcolo quantistico e le informazioni quantistiche di Nielsen & Chuang (chiamato anche "Mike & Ike") per i principianti. Credo che questo non sia un buon consiglio. Se avessi cercato di imparare da quel libro di testo, avrei fallito. Tuttavia, è un libro di testo eccellente dopo aver già compreso le basi . Aneddoticamente, conoscevo due persone che cercavano di imparare il calcolo quantistico contemporaneamente a me: uno usava Mike & Ike e l'altro usava un libro chiamato Quantum Computing: A Gentle Introduction . Nessuna di queste persone capisce il calcolo quantistico oggi.

Come vorrei aver imparato

La mia esperienza nell'apprendimento del quantum computing ha richiesto un'enorme quantità di sforzo mentale e alla fine quello che ho imparato non è stato in realtà complicato! Così, ho creato una lezione chiamata Quantum Computing for Computer Scientists ( diapositive ) che è la lezione a cui vorrei avere accesso prima di provare a leggere qualsiasi libro di testo. La lezione è popolare e ben accolta e penso che copra tutto ciò che è concettualmente complicato; una volta superati quegli ostacoli concettuali, puoi applicare le tue normali abilità informatiche per imparare tutto sull'informatica quantistica di cui hai bisogno (come funzionano algoritmi specifici, ecc.) Quindi la mia guida allo studio "senno di poi" è la seguente:

  1. Guarda la lezione che ho creato.
  2. Guarda le lezioni del professor Umesh Vazirani sull'informatica quantistica; hanno arricchito la mia lezione ed è uno spiegatore tremendamente efficace di concetti (questi sono sparsi per YouTube ma puoi trovare una playlist completa qui )
  3. Allo stesso tempo, esamina i primi capitoli dei libri di testo di Mermin o Yanofsky
  4. Dopo aver sentito di aver compreso le basi del calcolo quantistico, scegli gli argomenti che ti interessano dal libro di testo di Nielsen & Chuang
  5. Attenersi a quantumcomputing.stackexchange, leggere domande e risposte, porre le proprie e magari rispondere alle proprie!

In bocca al lupo!


Le lezioni di Vazirani sono meglio ordinate questa playlist. È certamente un docente fenomenale.
Sanchayan Dutta,

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Dipende davvero da dove si trova il tuo cervello. In particolare, quanta matematica hai sotto controllo. Molto di ciò che dovrete capire è contenuto nell'algebra lineare (rispetto ai numeri complessi.) Zoom in più: è tutto nel prodotto tensore. La maggior parte delle spiegazioni che vedo su come i lavori di tensoring sono brutalmente difficili da capire come novizi. In effetti, si può affermare che l'intero campo dell'informatica quantistica è stato frenato dalla nostra comprensione dei prodotti tensoriali e dalla capacità di lavorare con loro (calcola). In questo senso, consiglio vivamente il recente libro di Coecke e Kissinger "Immaginare processi quantistici". Anche se forse ti piacerebbe prima lottare con un testo più tradizionale, per apprezzare maggiormente l'approccio schematico.

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