¿Hay recursos organizados disponibles desde donde pueda comenzar mis estudios de computación cuántica?


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Soy un estudiante de ciencias de la computación y actualmente estoy buscando recursos desde donde puedo aprender sobre computadoras cuánticas, modelos de computación cuántica, sus principios de funcionamiento, sus puertas y algunos algoritmos cuánticos simples.



Si bien no voté sobre esto, ciertamente puedo pensar en algunos recursos que se aplicarían a esta pregunta y no a la otra, por lo que no sé si se trata de un duplicado.
Heather

Respuestas:


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Puede encontrar una lista curada de recursos aquí .

En caso de que el enlace anterior un día se apague, debería elegir algunos aspectos destacados. Aunque esto será completamente subjetivo


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En el enlace de GitHub y tal vez agregado / filmado después de dar esta respuesta, Ryan O'Donnell en Carnegie Mellon tiene una serie de conferencias de 25 partes sobre computación cuántica. Ha hecho un gran servicio al colocar videos de su conferencia en YouTube .
Mark S

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El libro Computación cuántica e información cuántica de Nielsen y Chuang es una buena lectura para presentarte al mundo de la computación cuántica. El libro asume una experiencia previa mínima con la mecánica cuántica y la informática, con el objetivo de ser una introducción independiente de las características relevantes de ambos, por lo que es realmente un buen punto de partida para cualquiera que desee presentarse al mundo de la información cuántica. Ciencias.


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Contestaré esta pregunta de dos maneras: una, te diré cómo aprendí, y dos te diré cómo me hubiera gustado haber aprendido con el beneficio de la retrospectiva. Diferentes personas valorarán una más que la otra, pero ambas son más valiosas que una lista gigante de recursos con cero orientación por dónde comenzar.

Como aprendi

Empecé como tú, en posesión de una educación universitaria en informática. Comencé a leer Quantum Computer Science: An Introduction de N. David Mermin. Este es un libro de texto muy bueno, pero absolutamente no podría leerlo. Tenía que asegurarme de entender cada línea antes de pasar a la siguiente. Tenía la impresión de que no estaba aprendiendo muy rápido, cuando de hecho (debido a la densidad del libro de texto) estaba recibiendo una gran cantidad de información.

Después de algunas semanas con el libro de texto de Mermin, compré Quantum Computing for Computer Scientists por Yanofsky & Mannucci. Esta es una introducción mucho más suave que Mermin, casi demasiado suave: me salteé los primeros capítulos sobre álgebra lineal y números complejos. Sin embargo, en combinación con el libro de texto de Mermin, adquirí una buena comprensión de los conceptos básicos de computación cuántica. Fue en este punto cuando alcancé mi propio umbral personal para sentir que "entendía" la computación cuántica.

La gente suele recomendar Computación Cuántica e Información Cuántica de Nielsen & Chuang (también llamada "Mike e Ike") para principiantes. Creo que este no es un buen consejo. Si hubiera tratado de aprender de ese libro de texto, habría fallado. Sin embargo, es un excelente libro de texto después de que ya comprende los conceptos básicos . Como anécdota, conocía a dos personas que intentaron aprender computación cuántica al mismo tiempo que yo: una usaba Mike e Ike, y la otra usaba un libro llamado Quantum Computing: A Gentle Introduction . Ninguna de esas personas entiende la computación cuántica hoy.

Cómo desearía haber aprendido

Mi experiencia en el aprendizaje de la computación cuántica requirió una gran cantidad de esfuerzo mental, ¡y al final lo que aprendí no fue realmente complicado! Entonces, creé una conferencia llamada Quantum Computing for Computer Scientists ( diapositivas ) que es la conferencia a la que desearía tener acceso antes de intentar leer cualquier libro de texto. La conferencia es popular y bien recibida, y creo que cubre todo lo que es conceptualmente complicado; una vez que haya superado esos obstáculos conceptuales, puede aplicar sus habilidades informáticas habituales para aprender todo lo demás sobre computación cuántica que necesita (cómo funcionan los algoritmos específicos, etc.) Por lo tanto, mi guía de estudio "retrospectiva" es la siguiente:

  1. Mira la conferencia que creé.
  2. Vea las conferencias del profesor Umesh Vazirani sobre computación cuántica; desarrollan mi conferencia y él es un explicador de conceptos tremendamente efectivo (estos se encuentran dispersos en YouTube, pero puedes encontrar una lista de reproducción completa aquí )
  3. Al mismo tiempo, trabaje en los primeros capítulos de los libros de texto de Mermin o Yanofsky
  4. Después de que sienta que comprende los conceptos básicos de computación cuántica, seleccione los temas que le interesen del libro de texto de Nielsen & Chuang
  5. ¡Quédese con Quantumcomputing.stackexchange, lea preguntas y respuestas, pregunte las suyas y tal vez con el tiempo conteste las suyas!

¡Buena suerte!


Las conferencias de Vazirani están mejor ordenadas en esta lista de reproducción. Ciertamente es un profesor fenomenal.
Sanchayan Dutta

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Realmente depende de dónde esté tu cerebro. En particular, cuánta matemática tienes en tu haber. Gran parte de lo que necesitará comprender está contenido dentro del álgebra lineal (sobre los números complejos). Ampliar más: todo está en el producto tensorial. La mayoría de las explicaciones que veo de cómo funciona la tensorización son brutalmente difíciles de entender como principiantes. De hecho, se puede argumentar que todo el campo de la computación cuántica ha sido frenado por nuestra comprensión de los productos tensoriales y la capacidad de trabajar con ellos (calcular). En este sentido, recomendaría encarecidamente el reciente libro de Coecke y Kissinger. "Representando procesos cuánticos". Aunque quizás le gustaría luchar primero con un texto más tradicional, para apreciar más el enfoque esquemático.

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