A computação quântica é madura o suficiente para um cientista da computação sem formação em física?

Ligeiramente relacionado a esta questão , mas não é o mesmo.

A ciência da computação tradicional não requer conhecimentos de física para que um cientista da computação possa pesquisar e fazer progressos no campo. Obviamente, você precisa conhecer a camada física subjacente quando sua pesquisa estiver relacionada a isso, mas em muitos casos você pode ignorá-la (por exemplo, ao projetar um algoritmo). Mesmo quando os detalhes da arquitetura são importantes (por exemplo, layout do cache), muitas vezes não é necessário conhecer todos os detalhes sobre eles ou como eles são implementados no nível físico.

A computação quântica atingiu esse nível de "maturidade"? Você pode projetar um algoritmo quântico ou fazer pesquisas reais no campo, como um cientista da computação que não sabe nada sobre física quântica? Em outras palavras, você pode "aprender" a computação quântica ignorando o lado físico e vale a pena (em termos de carreira científica)?

Falando como um cientista da computação sem formação em física contribuindo para a computação quântica: sim, cientistas da computação sem formação em física podem fazer contribuições para a computação quântica. Embora eu ache que sempre foi assim; não tem nada a ver com o campo ser "maduro".

Se você entende os postulados da mecânica quântica (operações são matrizes unitárias, estados são vetores unitários, medição é uma projeção) e sabe como aplicá-los no contexto de uma computação, é possível criar algoritmos quânticos. O fato de que esses conceitos foram originalmente derivados da física é historicamente interessante, mas não é realmente relevante ao otimizar um circuito quântico. Como um exemplo concreto: a física quântica é muito pesada em cálculo, mas a computação quântica não é.

A física quântica se torna relevante se você estiver tentando projetar algoritmos para simular sistemas quânticos. E alguns dos conceitos que você aprenderia em um curso de física quântica também deveriam aparecer em um curso de computação quântica. Mas no geral eu concordo com Scott Aaronson :

A [...] minha maneira de ensinar mecânica quântica começa [...] diretamente do núcleo conceitual - a saber, uma certa generalização da teoria das probabilidades para permitir sinais negativos. Depois de saber sobre o que é a teoria, você poderá polvilhar a física para provar [...]

[a mecânica quântica] não é uma teoria física no mesmo sentido que o eletromagnetismo ou a relatividade geral. [...] Basicamente, a mecânica quântica é o sistema operacional em que outras teorias físicas são executadas como software aplicativo.

[...] [a mecânica quântica é] sobre informações, probabilidades e observáveis, e como elas se relacionam.

Como posso relacionar em minha experiência, direi que sim. Pode-se realmente projetar algoritmos sem conhecimento de física. Para mim, é até agora conceitos de matemática. Lembro-me de uma vez que assisti a um curso sobre computação quântica de Scott Aaronson e ele citou:

A computação quântica é realmente "fácil" quando você tira a física dela.

No entanto, se você for trabalhar em aplicações em física ou química, sempre será útil ter um histórico do que você irá trabalhar.

O campo está aberto a muitas origens (Matemática, Física, Ciência da Computação ...). Eu acho que é apenas um desafio às vezes se comunicar entre diferentes origens, mas não é impossível. Na verdade, eu diria que é construtivo e pode ser benéfico colaborar juntos. Mas sempre se pode relacionar com sua interpretação / conceitos preferidos.

Como carreira, é novamente de acordo com o seu ponto de vista. Penso que há muito trabalho a ser feito neste campo, por isso não se preocupe. Faça isso se quiser. Além disso, trabalhar neste campo não significa que você deve se conter. Você ainda precisará trabalhar com algoritmos clássicos e precisará de habilidades de codificação.

Se você estiver interessado em aprendê-lo do ponto de vista de um cientista da computação, existe este livro que pode ser útil: https://www.amazon.com/Quantum-Computing-Computer-Scientists-Yanofsky/dp/0521879965

Boa sorte em sua viagem quântica!

Sempre foi assim. Você pode estudar o livro de Nielsen & Chuang sem conhecer a física. Há a introdução de Mermin destinada a cientistas da computação. Provavelmente existem muitos outros recursos (tenho certeza, por exemplo, de que o livro de Aaronson - baseado em uma palestra sobre CS - é perfeitamente adequado para pessoas sem formação em física.) No geral, o formalismo da física necessário para entender informações e computação quânticas é bastante discreto, em comparação com outros campos da física (quântica). (Isso não significa, porém, que estudar os fenômenos em informações e cálculos quânticos seja discreto.)