Existe algum recurso organizado disponível de onde eu possa começar meus estudos de computação quântica?


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Sou estudante de ciência da computação e atualmente estou procurando recursos de onde posso aprender sobre computadores quânticos, modelos de computação quântica, seus princípios de trabalho, seus portões e alguns algoritmos quânticos simples.



Embora eu não tenha votado nisso, certamente posso pensar em alguns recursos que se aplicariam a essa questão e não a outra, então não sei se isso é uma duplicata.
heather

Respostas:


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Uma lista com curadoria de recursos pode ser encontrada aqui .

No caso do link acima um dia ficar morto, devo destacar alguns destaques. Embora isso seja inteiramente subjetivo


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No link do GitHub e talvez adicionado / filmado depois de você ter dado essa resposta, Ryan O'Donnell da Carnegie Mellon tem uma série de palestras em 25 partes sobre computação quântica. Ele prestou um ótimo serviço colocando vídeos de sua palestra no YouTube .
Mark S

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O livro Computação quântica e informações quânticas de Nielsen e Chuang é uma boa leitura para se apresentar ao mundo da computação quântica. O livro pressupõe uma experiência prévia mínima com a mecânica quântica e com a ciência da computação, com o objetivo de ser uma introdução independente aos recursos relevantes de ambos, portanto, é realmente um bom ponto de partida para quem deseja se apresentar ao mundo da informação quântica. Ciência.


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Realmente depende de onde seu cérebro está. Em particular, quanta matemática você tem em seu currículo. Muito do que você precisa entender está contido na álgebra linear (acima dos números complexos). Ampliando mais: está tudo no produto tensorial. A maioria das explicações que vejo de como funciona o tensor é brutalmente difícil de entender como um novato. De fato, pode-se argumentar que todo o campo da computação quântica foi retido por nossa compreensão dos produtos tensores e capacidade de trabalhar com eles (calcular). Nesse sentido, eu recomendaria altamente o livro recente de Coecke e Kissinger "Representando processos quânticos." Embora talvez você queira lutar com um texto mais tradicional primeiro, para apreciar melhor a abordagem diagramática.


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Responderei a essa pergunta de duas maneiras: uma, vou lhe contar como aprendi, e duas, como gostaria de ter aprendido com o benefício da retrospectiva. Pessoas diferentes valorizarão uma a mais que a outra, mas ambas são mais valiosas do que uma lista gigante de recursos com zero orientação por onde começar.

Como eu aprendi

Comecei como você, na posse de uma graduação em ciência da computação. Comecei a ler Ciência da Computação Quântica: Uma Introdução por N. David Mermin. Este é um livro muito bom, mas absolutamente não consegui lê-lo. Eu tinha que garantir que entendesse cada linha antes de passar para a próxima. Tive a impressão de que não estava aprendendo muito rapidamente, quando, de fato (devido à densidade do livro), recebia uma quantidade enorme de informações.

Depois de algumas semanas com o livro Mermin, comprei a Quantum Computing for Computer Scientists da Yanofsky & Mannucci. Esta é uma introdução muito mais suave que Mermin, quase suave demais: pulei os primeiros capítulos sobre álgebra linear e números complexos. No entanto, em combinação com o livro Mermin, adquiri um bom entendimento dos conceitos básicos da computação quântica. Foi nesse ponto que cheguei ao meu limite pessoal para sentir que "entendi" a computação quântica.

As pessoas geralmente recomendam Computação Quântica e Informação Quântica da Nielsen & Chuang (também chamada de "Mike & Ike") para iniciantes. Eu acredito que este não é um bom conselho. Se eu tivesse tentado aprender com esse livro, teria falhado. No entanto, é um excelente livro depois que você já entende o básico . Curiosamente, eu conhecia duas pessoas que tentaram aprender computação quântica ao mesmo tempo que eu: uma usava Mike & Ike e a outra usava um livro chamado Quantum Computing: A Gentle Introduction . Atualmente, nenhuma dessas pessoas entende a computação quântica.

Como eu gostaria de ter aprendido

Minha experiência em aprender computação quântica exigiu uma enorme quantidade de esforço mental e, no final, o que aprendi não foi realmente complicado! Então, criei uma palestra chamada Computação Quântica para Cientistas da Computação ( slides ), que é a palestra à qual gostaria de ter acesso antes de tentar ler qualquer livro didático. A palestra é popular e bem recebida, e acho que abrange todas as coisas realmente conceitualmente complicadas; depois de superar esses obstáculos conceituais, você poderá aplicar suas habilidades regulares em ciência da computação para aprender tudo o mais sobre computação quântica de que você precisa (como algoritmos específicos funcionam etc.). Portanto, meu guia de estudo "retrospectivo" é o seguinte:

  1. Assista à palestra que eu criei.
  2. Assista às palestras do professor Umesh Vazirani sobre computação quântica; eles detalham minha palestra e ele é um explicador de conceitos tremendamente eficaz (eles estão espalhados pelo YouTube, mas você pode encontrar uma lista de reprodução completa aqui )
  3. Simultaneamente, trabalhe nos primeiros capítulos dos manuais de Mermin ou Yanofsky
  4. Depois de sentir que entende o básico da computação quântica, escolha os tópicos que mais lhe interessam no livro didático Nielsen & Chuang
  5. Fique por dentro da quantumcomputing.stackexchange, lendo perguntas e respostas, fazendo as suas próprias perguntas e, eventualmente, respondendo as suas!

Boa sorte!


As palestras de Vazirani são mais bem classificadas nesta lista de reprodução. Ele certamente é um professor fenomenal.
Sanchayan Dutta 30/10
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