Существуют ли какие-либо организованные ресурсы, с которых я могу начать свои исследования в области квантовых вычислений?

21

Я студент информатики и в настоящее время ищу ресурсы, из которых я могу узнать о квантовых компьютерах, моделях квантовых вычислений, их принципах работы, их воротах и ​​некоторых простых квантовых алгоритмах.

Аман Гупта
источник
Хотя я не голосовал по этому вопросу, я, конечно, могу подумать о некоторых ресурсах, которые будут относиться к этому вопросу, а не к другому, поэтому я не знаю, что это дубликат.
вереск

Ответы:

12

Кураторский список ресурсов можно найти здесь .

В случае, если ссылка выше однажды обанкротится, я должен выделить некоторые основные моменты. Хотя это будет полностью субъективно

Джеймс Вуттон
источник
1
По ссылке на GitHub и, возможно, добавленной / снятой после того, как вы дали этот ответ, у Райана О'Доннелла из Карнеги-Меллона есть серия лекций по квантовым вычислениям из 25 частей. Он сделал отличный сервис, разместив видео своей лекции на YouTube .
Марк С
7

Книга « Квантовые вычисления и квантовая информация » Нильсена и Чуанга - хорошая книга для того, чтобы познакомиться с миром квантовых вычислений. Книга предполагает минимальный предварительный опыт работы с квантовой механикой и компьютерными науками, вместо этого ставя целью стать самостоятельным введением в соответствующие функции обоих, так что это действительно хорошая отправная точка для любого, кто хочет познакомиться с миром квантовой информации. наука.

Хосу Этксезаррета Мартинес
источник
4

Я отвечу на этот вопрос двумя способами: во-первых, я расскажу вам, как я учился, и во-вторых, я расскажу вам, как бы я хотел учиться с пользой задним числом. Разные люди будут ценить одно больше, чем другое, но оба они более ценны, чем огромный список ресурсов с нулевым указанием, с чего начать.

Как я узнал

Я начал, как и вы, обладать высшим образованием в области компьютерных наук. Я начал читать квантовую информатику: введение Н. Дэвида Мермина. Это очень хороший учебник, но я абсолютно не мог его просмотреть. Я должен был убедиться, что я понял каждую строку, прежде чем перейти к следующей. У меня сложилось впечатление, что я не учился очень быстро, когда на самом деле (из-за плотности учебника) я брал огромное количество информации.

После нескольких недель с учебником Mermin я купил Quantum Computing для компьютерных ученых от Yanofsky & Mannucci. Это гораздо более мягкое введение, чем Мермин, почти слишком мягкое: я пропустил первые несколько глав по линейной алгебре и комплексным числам. Однако, в сочетании с учебником Мермина, я приобрел хорошее понимание основ квантовых вычислений. Именно в этот момент я достиг своего личного порога ощущения, что я «понял» квантовые вычисления.

Люди часто рекомендуют квантовые вычисления и квантовую информацию от Nielsen & Chuang (также называемые «Mike & Ike») для начинающих. Я считаю, что это не очень хороший совет. Если бы я попытался извлечь уроки из этого учебника, я бы потерпел неудачу. Тем не менее, это отличный учебник после того, как вы уже поняли основы . К счастью, я знал двух человек, которые пытались изучать квантовые вычисления одновременно со мной: один использовал Mike & Ike, а другой использовал книгу под названием « Квантовые вычисления: нежное введение» . Ни один из этих людей не понимает квантовые вычисления сегодня.

Как бы я хотел научиться

Мой опыт изучения квантовых вычислений потребовал огромных умственных усилий, и в конце концов то, что я узнал, на самом деле не было сложным! Итак, я создал лекцию « Квантовые вычисления для компьютерных ученых» ( слайды ), к которой я хотел бы получить доступ, прежде чем пытаться читать какие-либо учебники. Лекция популярна и хорошо принята, и я думаю, что она охватывает все, что действительно концептуально сложно; Как только вы преодолеете эти концептуальные препятствия, вы можете применить свои обычные навыки информатики, чтобы узнать все остальное о квантовых вычислениях, которые вам нужны (как работают конкретные алгоритмы и т. д.). Таким образом, мое «задним числом» учебное пособие выглядит следующим образом:

  1. Посмотрите лекцию, которую я создал.
  2. Посмотрите лекции профессора Умеша Вазирани по квантовым вычислениям; они дополняют мою лекцию, и он является чрезвычайно эффективным объяснителем концепций (они разбросаны по всему YouTube, но вы можете найти полный список воспроизведения здесь )
  3. Параллельно проработайте первые несколько глав учебников Мермина или Янофского.
  4. После того, как вы почувствуете, что понимаете основы квантовых вычислений, выберите темы, которые вас интересуют, из учебника Nielsen & Chuang.
  5. Держитесь вокруг Quantcomputing.stackexchange, читая вопросы и ответы, задавая свои собственные, и, возможно, в конечном итоге отвечая на свои!

Удачи!

ahelwer
источник
Лекции Вазирани лучше отсортированы в этом плейлисте. Он, безусловно, феноменальный лектор.
Санчайан Датта
3

Это действительно зависит от того, где находится ваш мозг. В частности, сколько математики у вас под поясом. Многое из того, что вам нужно будет понять, содержится в линейной алгебре (над комплексными числами). Увеличение в большем: все это в тензорном произведении. Большинство объяснений, которые я вижу о том, как работает тензор, крайне трудно понять как новичку. Фактически, можно доказать, что вся область квантовых вычислений сдерживалась нашим пониманием тензорных произведений и способностью работать с ними (вычислять). В этом ключе я очень рекомендую недавнюю книгу Кокке и Киссинджера «Изображение квантовых процессов». Хотя, возможно, вы хотели бы сначала побороться с более традиционным текстом, чтобы лучше оценить схематический подход.

Саймон Бертон
источник