¿Es suficiente mi experiencia para comenzar la computación cuántica?

Soy un estudiante de primer año de ingeniería eléctrica. Quiero estudiar computación cuántica e inteligencia artificial cuántica en el futuro y posiblemente también trabajar en la construcción de computadoras cuánticas.

He terminado la Introducción de Strang al Álgebra Lineal dos veces y el Álgebra Lineal de Axler Hecho Correctamente . He terminado el curso de probabilidad MIT OCW 6.041. Sé el cálculo 1, 2 y 3 y las ecuaciones diferenciales.

Tengo 2 preguntas:

1. ¿Es suficiente mi experiencia para estudiar computación cuántica?
2. ¿Dónde debo comenzar / qué materiales sugieres?

Estoy trabajando en un libro de texto que actualmente se encuentra en Early Access llamado Learn Quantum Computing with Python and Q # . Está destinado a personas que desean aprender a programar para una computadora cuántica, y aprender los conceptos básicos de cómo funciona una computadora cuántica en el camino. Solo los requisitos previos de conocimiento son la programación en algún lenguaje (Python ayuda pero no es realmente necesario) y los conceptos básicos de Álgebra lineal (matrices múltiples y vectores). Mi coautor @ chris-granade y yo nos encantaría recibir comentarios sobre lo que está actualmente en los foros asociados con el libro, y hay códigos de descuento que flotan para conferencias y podcasts y tal, hmu on dm y puedo encontrar uno para ti !

Definitivamente diría ir a por ello. Tengo mucha menos experiencia y conocimientos matemáticos que ustedes, pero he podido aprender los conceptos básicos. Ciertamente hay algunas cosas que me pasan por la cabeza, pero creo que estarías bien preparado. El área donde puede necesitar más estudio es la lógica y la informática clásica. Tener conocimiento, incluso un conocimiento básico, aquí definitivamente ayuda. Comencé con la computación cuántica de Chris Bernhardt para todos . Esto puede ser demasiado simple para usted, pero me dio un buen punto de entrada.

Al final, creo que lo que más importa es su interés y entusiasmo, así que, si está fascinado con el tema, ¡continúe!

También soy un estudiante universitario con la esperanza de comenzar una carrera en computación cuántica algún día. Soy un estudiante de física que se interesó en el tema hace aproximadamente un año, y estas son algunas cosas que me ayudaron a construir una base.

En términos de antecedentes, el álgebra lineal es el único curso que es esencial para comprender los conceptos básicos del tema. La razón es que el cálculo se puede simplificar como una serie de matrices (llamadas compuertas) que actúan sobre un vector particular (llamado estado). Será necesario un curso de mecánica cuántica para estudios más avanzados y muchas aplicaciones de computación cuántica, pero usted está perfectamente calificado para comenzar a aprender lo básico sin dicho curso.

En términos de recursos, mi consejo es comenzar con algo más ligero que un libro de texto para su primera introducción. Recomiendo los documentos de soporte de Microsoft Q #, especialmente los artículos de "Conceptos de computación cuántica" que se encuentran aquí . Si está buscando comenzar a programar, Q # será muy difícil de aprender sin antecedentes en C # y un lenguaje de programación funcional , por lo que puede que no sea el lenguaje correcto para comenzar. No es nada en contra del lenguaje, pero fue difícil para mí ya que nunca había usado C # y tuve problemas para leer los documentos específicos del idioma antes de mi curso de programación funcional. Personalmente, tengo mucha capacitación en Python, por lo que los idiomas como el Cirq de Google o el Qiskit de IBM fueron opciones más naturales para mí.

Una vez que haya leído algunos de esos artículos sobre los conceptos básicos, es cuando recogería un libro de texto. Alguien ya ha mencionado "Mike e Ike" ( Computación cuántica e información cuántica de Michael Nielsen e Isaac Chuang), que es uno de los libros más respetados sobre el tema. Otra que me gustaría mencionar es Quantum Computer Science: An Introduction de N. David Mermin, que es bastante accesible para alguien sin experiencia en mecánica cuántica, al menos por unos pocos capítulos. Ningún libro va a ser adecuado para todos, así que prueba algunos y ve qué tiene sentido para ti.

Mi último consejo es encontrar un amigo con el que trabajar a través del material o un profesor para ayudarlo a abordar temas particularmente difíciles. Algo para recordar a lo largo de su carrera académica es que las matemáticas y los campos relacionados son mejores con una guía.

¡Buena suerte!

Comprender la teoría básica de la computación cuántica debería estar al alcance. Si comprende el álgebra lineal, las matemáticas no serán su obstáculo. La mecánica cuántica tampoco debería serlo, aunque necesita explotar parte de su maquinaria, no necesita una comprensión profunda para comenzar. La mayoría de los recursos introductorios de CC construirán las ideas esenciales de superposición, medición, operadores unitarios y el concepto de enredo.

Ingeniería de computadoras cuánticas es otra historia. Si quieres hacer eso, necesitarás saber mucho más sobre la mecánica cuántica propiamente dicha. Pero la teoría básica de la computación cuántica aún debería ser lo primero.

Si está comenzando, debe visitar el sitio de brillante.org (brilliant.org/courses/quantum-computing, el primer capítulo es gratuito). Divulgación completa, coescribí este curso por frustración con el estado de las opciones de aprendizaje de CC disponibles. Le lleva de aprender qué es un qubit hasta las realizaciones actuales de la computación cuántica (enfoques híbridos clásicos / cuánticos como VQE).

En el camino, investigará puertas cuánticas, construirá circuitos básicos de procesamiento de información cuántica (por ejemplo, teletransportación y codificación superdensa), verá ejemplos claros de aceleraciones cuánticas y comprenderá las principales clases de algoritmos cuánticos. Aprendes las matemáticas, pero también tiene una computadora cuántica simulada integrada en el curso, para que puedas internalizar lo que está sucediendo. También aprenderá a programar algoritmos cuánticos en el lenguaje Q # de Microsoft y usarlo para desarrollar una aplicación básica en química cuántica.

Cuanto más sepa sobre matemáticas, programación, física cuántica, etc., mejor, pero este campo es nuevo para todos los involucrados. Todos estamos aprendiendo constantemente, así que supongo que deberías hacerlo bien. Dicho esto, le recomendaría que desarrolle sus habilidades de programación (Python se usa ampliamente en este ámbito) y comience a leer lo que proporcionan en línea las compañías que están desarrollando computadoras cuánticas como IBM, Rigetti y D-Wave. Eso le ayudará a empezar. Buena suerte.

Creo que sería mejor si comienzas a leer a Mike e Ike . Compra la copia impresa. Ir a través de los ejercicios. Esto sería suficiente para leer los periódicos. La sección de lectura adicional proporcionaría puntos de partida desde donde sería adecuado ingresar a la literatura.

Para los aspectos de programación, el mejor lugar para comenzar es Qutip

También recomendaría buscar el nuevo libro de Jack Hidary "Quantum Computing: An Applied Approach", que proporciona un enfoque muy práctico para aprender los conceptos básicos (y más).

Si. Necesitamos tener una aptitud para que el sujeto aprenda. Parece que tienes un gran deseo de aprender computación basada en la física cuántica.

El futuro de la tecnología informática es cuántico, la informática digital será un pasado y se conocerá como tecnología tonta de 0 y 1 muy pronto.

Su interés por la computación cuántica es más que suficiente para profundizar en el tema.

Revise las últimas revistas y trabajos de investigación sobre computación cuántica. No obstante, los libros de publicación de Springer también son buenos para un autoestudio. Podríamos obtener muchas otras referencias también en estos libros.

Hay vistas previas gratuitas de los pocos libros disponibles en línea:

• Exploraciones en la computación cuántica (Williams, Colin P.)

• Computación Cuántica (Hirvensalo, Mika)