Có tài nguyên có tổ chức nào có sẵn từ nơi tôi có thể bắt đầu nghiên cứu máy tính lượng tử không?

Tôi là một sinh viên khoa học máy tính và hiện đang tìm kiếm tài nguyên từ nơi tôi có thể tìm hiểu về máy tính lượng tử, mô hình điện toán lượng tử, nguyên lý làm việc, cổng của họ và một số thuật toán lượng tử đơn giản.

Một danh sách các nguồn tài nguyên có thể được tìm thấy ở đây .

Trong trường hợp liên kết trên một ngày sẽ chết, tôi nên chọn ra một số điểm nổi bật. Mặc dù điều này sẽ hoàn toàn chủ quan

• Hướng dẫn sử dụng IBM Q Experience
• Hướng dẫn cho SDK QISKit
• Ghi chú bài giảng của Preskill
• Khóa học mở của MIT
• Khóa học mở của Đại học Keio

Cuốn sách Tính toán lượng tử và thông tin lượng tử của Nielsen và Chuang là một cuốn sách hay để giới thiệu bản thân với thế giới tính toán lượng tử. Cuốn sách giả định kinh nghiệm tối thiểu trước đây với cơ học lượng tử và với khoa học máy tính, thay vào đó là mục đích giới thiệu khép kín về các tính năng có liên quan của cả hai, vì vậy đây thực sự là điểm khởi đầu tốt đẹp cho bất kỳ ai muốn giới thiệu về thế giới thông tin lượng tử khoa học.

Nó thực sự phụ thuộc vào nơi bộ não của bạn đang ở. Cụ thể, bạn có bao nhiêu toán học dưới vành đai của bạn. Phần lớn những gì bạn sẽ cần hiểu được chứa trong đại số tuyến tính (qua các số phức.) Phóng to hơn: tất cả nằm trong sản phẩm tenxơ. Hầu hết các giải thích tôi thấy về cách thức hoạt động căng thẳng rất khó hiểu như một người mới. Trên thực tế, trường hợp có thể được thực hiện là toàn bộ lĩnh vực điện toán lượng tử đã bị kìm hãm bởi sự hiểu biết của chúng ta về các sản phẩm tenor và khả năng làm việc với chúng (tính toán.) Trong mạch này, tôi rất muốn giới thiệu cuốn sách gần đây của Coecke và Kissinger "Hình dung các quá trình lượng tử." Mặc dù có lẽ bạn muốn đấu tranh với một văn bản truyền thống hơn trước, để đánh giá cao hơn phương pháp sơ đồ.

Tôi sẽ trả lời câu hỏi này theo hai cách: một, tôi sẽ cho bạn biết tôi đã học như thế nào và hai tôi sẽ cho bạn biết tôi muốn học như thế nào với lợi ích của nhận thức muộn màng. Những người khác nhau sẽ coi trọng cái này hơn cái kia, nhưng cả hai đều có giá trị hơn một danh sách tài nguyên khổng lồ với hướng dẫn bằng không bắt đầu từ đâu.

Tôi đã học như thế nào

Tôi bắt đầu như bạn, sở hữu một nền giáo dục đại học về khoa học máy tính. Tôi bắt đầu đọc Khoa học máy tính lượng tử: Giới thiệu của N. David Mermin. Đây là một cuốn sách giáo khoa rất hay, nhưng tôi hoàn toàn không thể đọc lướt nó. Tôi phải đảm bảo rằng tôi hiểu từng dòng một trước khi chuyển sang dòng tiếp theo. Tôi có ấn tượng rằng tôi đã không học rất nhanh, trong khi thực tế (do mật độ của sách giáo khoa) tôi đã tiếp nhận một lượng thông tin khổng lồ.

Sau vài tuần với sách giáo khoa Mermin, tôi đã mua Máy tính lượng tử cho các nhà khoa học máy tính của Yanofsky & Mannucci. Đây là một giới thiệu nhẹ nhàng hơn nhiều so với Mermin, gần như quá mềm: Tôi đã bỏ qua một vài chương đầu tiên về đại số tuyến tính và số phức. Tuy nhiên, kết hợp với sách giáo khoa Mermin, tôi đã hiểu rõ về những điều cơ bản của điện toán lượng tử. Chính tại thời điểm này, tôi đã đạt đến ngưỡng cá nhân của riêng mình vì cảm thấy tôi "hiểu" máy tính lượng tử.

Mọi người thường đề xuất tính toán lượng tử và thông tin lượng tử của Nielsen & Chuang (còn gọi là "Mike & Ike") cho người mới bắt đầu. Tôi tin rằng đây không phải là lời khuyên tốt. Nếu tôi cố gắng học từ sách giáo khoa đó, tôi sẽ thất bại. Tuy nhiên, nó là một cuốn sách giáo khoa tuyệt vời sau khi bạn đã hiểu những điều cơ bản . Thông thường, tôi biết hai người cố gắng học máy tính lượng tử cùng lúc với tôi: một người sử dụng Mike & Ike và người kia sử dụng một cuốn sách có tên là Máy tính lượng tử: Giới thiệu nhẹ nhàng . Không ai trong số những người đó hiểu máy tính lượng tử ngày nay.

Tôi ước tôi đã học được như thế nào

Kinh nghiệm học máy tính lượng tử của tôi đòi hỏi một nỗ lực tinh thần rất lớn, và cuối cùng những gì tôi học được thực sự không phức tạp! Vì vậy, tôi đã tạo ra một bài giảng gọi là Điện toán lượng tử cho các nhà khoa học máy tính ( slide ), đó là bài giảng tôi muốn tôi có quyền truy cập trước khi cố gắng đọc bất kỳ sách giáo khoa nào. Bài giảng rất phổ biến và được đón nhận, và tôi nghĩ nó bao gồm tất cả những thứ thực sự khó hiểu về mặt khái niệm; một khi bạn vượt qua những trở ngại về khái niệm đó, bạn có thể áp dụng các kỹ năng khoa học máy tính thông thường của mình để tìm hiểu mọi thứ khác về điện toán lượng tử mà bạn cần (cách thuật toán cụ thể hoạt động, v.v.) Vì vậy, hướng dẫn nghiên cứu "nhận thức muộn" của tôi như sau:

1. Xem bài giảng tôi tạo ra.
2. Xem các bài giảng của giáo sư Umesh Vazirani về điện toán lượng tử; họ trình bày bài giảng của tôi và anh ấy là một người giải thích các khái niệm rất hiệu quả (những điều này nằm rải rác trên YouTube nhưng bạn có thể tìm thấy một danh sách phát đầy đủ ở đây )
3. Đồng thời, làm việc qua một vài chương đầu của sách giáo khoa Mermin hoặc Yanofsky
4. Sau khi bạn cảm thấy bạn hiểu những điều cơ bản về điện toán lượng tử, hãy chọn những chủ đề mà bạn quan tâm từ sách giáo khoa Nielsen & Chuang
5. Chú ý xung quanh quantumcomputing.stackexchange, đọc câu hỏi và câu trả lời, tự hỏi và cuối cùng có thể trả lời câu hỏi của riêng bạn!

Chúc may mắn!