Reicht mein Hintergrund aus, um mit dem Quantencomputing zu beginnen?

Ich bin ein Student der Elektrotechnik im ersten Jahr. Ich möchte in Zukunft Quantencomputer und Quanten-KI studieren und möglicherweise auch am Bau von Quantencomputern arbeiten.

Ich habe Strangs Einführung in die lineare Algebra zweimal beendet und Axlers lineare Algebra richtig gemacht . Ich habe den MIT OCW 6.041 Wahrscheinlichkeitskurs abgeschlossen. Ich kenne Kalkül 1, 2 und 3 und Differentialgleichungen.

Ich habe 2 Fragen:

1. Reicht mein Hintergrund aus, um Quantencomputer zu studieren?
2. Wo soll ich anfangen / welche Materialien schlagen Sie vor?

Ich arbeite an einem Lehrbuch, das sich derzeit in Early Access befindet und Learn Quantum Computing mit Python und Q # heißt . Es ist für Leute gedacht, die lernen möchten, wie man für einen Quantencomputer programmiert, und die Grundlagen der Funktionsweise eines Quantencomputers lernen möchten. Nur Wissensvoraussetzungen sind das Programmieren in einer bestimmten Sprache (Python hilft, ist aber nicht wirklich erforderlich) und die Grundlagen der linearen Algebra (mehrere Matrizen und Vektoren). Mein Co-Autor @ chris-granade und ich würden uns über Feedback freuen, was derzeit in den mit dem Buch verbundenen Foren veröffentlicht wird, und es gibt Rabattcodes für Konferenzen und Podcasts und dergleichen, hmu auf dm, und ich kann einen für Sie finden !

Ich würde definitiv sagen, mach mit. Ich habe viel weniger Erfahrung und Mathematikkenntnisse als Sie, aber ich konnte die Grundlagen lernen. Es gibt sicherlich einige Dinge, die mir über den Kopf gehen, aber ich denke, Sie wären gut vorbereitet. Der einzige Bereich, in dem Sie möglicherweise mehr lernen müssen, ist Logik und klassische Informatik. Wissen zu haben, auch etwas Grundwissen, hilft hier definitiv. Ich habe mit Chris Bernhardts Quantum Computing für alle angefangen . Das mag Ihnen zu einfach sein, aber es hat mir einen guten Einstiegspunkt gegeben.

Letztendlich denke ich, dass Ihr Interesse und Ihre Begeisterung am wichtigsten sind. Wenn Sie also von dem Thema fasziniert sind, verfolgen Sie es!

Ich bin auch ein Student in der Hoffnung, eines Tages eine Karriere im Quantencomputer zu beginnen. Ich bin ein Physikstudent, der sich vor ungefähr einem Jahr für das Thema interessiert hat, und dies sind einige Dinge, die mir geholfen haben, eine Grundlage aufzubauen.

In Bezug auf den Hintergrund ist die lineare Algebra der einzige Kurs, der für das Verständnis der Grundlagen des Fachs wesentlich ist. Der Grund ist, dass die Berechnung als eine Reihe von Matrizen (als Gates bezeichnet) vereinfacht werden kann, die auf einen bestimmten Vektor (als Zustand bezeichnet) wirken. Ein Kurs in Quantenmechanik ist für fortgeschrittenere Studien und viele Anwendungen des Quantencomputers erforderlich, aber Sie sind perfekt qualifiziert, um die Grundlagen ohne einen solchen Kurs zu erlernen.

In Bezug auf die Ressourcen empfehle ich, bei Ihrer ersten Einführung mit etwas Leichterem als einem Lehrbuch zu beginnen. Ich empfehle die Microsoft Q # -Unterstützungsdokumente, insbesondere die Artikel "Quantum Computing Concepts", die hier zu finden sind . Wenn Sie mit dem Programmieren beginnen möchten, ist Q # ohne C # -Hintergrund und eine funktionierende Programmiersprache nur sehr schwer zu erlernen. Daher ist es möglicherweise nicht die richtige Sprache für den Einstieg. Es ist nichts gegen die Sprache, aber es war schwer für mich, da ich C # noch nie benutzt hatte und Probleme hatte, die sprachspezifischen Dokumente vor meinem funktionalen Programmierkurs zu lesen. Ich persönlich habe viel Python-Training, daher waren Sprachen wie Cirq von Google oder Qiskit von IBM für mich eine natürlichere Wahl.

Sobald Sie einige dieser Artikel über die Grundlagen durchgearbeitet haben, würde ich ein Lehrbuch in die Hand nehmen. Jemand hat bereits "Mike und Ike" ( Quantenberechnung und Quanteninformation von Michael Nielsen und Isaac Chuang) erwähnt, eines der angesehensten Bücher zu diesem Thema. Eine andere, die ich erwähnen möchte, ist die Quanteninformatik: Eine Einführung von N. David Mermin, die zumindest für einige Kapitel für jemanden ohne Hintergrund in der Quantenmechanik ziemlich zugänglich ist. Kein Buch wird für jeden das Richtige sein. Probieren Sie einfach ein paar aus und sehen Sie, was für Sie Sinn macht.

Mein letzter Rat ist, einen Freund zu finden, mit dem ich Material durcharbeiten kann, oder einen Professor, der Sie durch besonders schwierige Themen führt. Während Ihrer akademischen Karriere sollten Sie sich daran erinnern, dass Mathematik und verwandte Bereiche mit einem Leitfaden besser sind.

Viel Glück!

Das Verständnis der Grundtheorie des Quantencomputers sollte in greifbarer Nähe liegen. Wenn Sie lineare Algebra verstehen, ist Mathematik nicht Ihr Stolperstein. Quantenmechanik sollte es auch nicht sein - während Sie einige ihrer Maschinen ausnutzen müssen, brauchen Sie kein tiefes Verständnis, um loszulegen. Die meisten einführenden QC-Ressourcen werden die wesentlichen Ideen der Überlagerung, Messung, einheitlichen Operatoren und des Konzepts der Verschränkung aufbauen.

Die Entwicklung von Quantencomputern ist eine andere Geschichte. Wenn Sie das tun möchten, müssen Sie viel mehr über die eigentliche Quantenmechanik wissen. Die grundlegende Theorie des Quantencomputers sollte jedoch weiterhin an erster Stelle stehen.

Wenn Sie anfangen, sollten Sie sich auf brillant.org umsehen (brillant.org/courses/quantum-computing, das erste Kapitel ist kostenlos). Vollständige Offenlegung, ich habe diesen Kurs aus Frustration über den Stand der verfügbaren QC-Lernoptionen mitgeschrieben. Sie lernen, was ein Qubit ist, bis hin zu heutigen Erkenntnissen des Quantencomputers (hybride klassische / Quantenansätze wie VQE).

Unterwegs untersuchen Sie Quantengatter, bauen grundlegende Quanteninformationsverarbeitungsschaltungen auf (z. B. Teleportation und Superdense-Codierung), sehen klare Beispiele für Quantenbeschleunigungen und verstehen die Hauptklassen von Quantenalgorithmen. Sie lernen die Mathematik, aber es ist auch ein Quantencomputer im Kurs eingebettet, sodass Sie verinnerlichen können, was los ist. Sie lernen auch, wie Sie Quantenalgorithmen in der Q # -Sprache von Microsoft programmieren und damit eine grundlegende Anwendung in der Quantenchemie erstellen.

Je mehr Sie über Mathematik, Programmierung, Quantenphysik usw. wissen, desto besser, aber dieses Gebiet ist für alle Beteiligten neu. Wir lernen alle ständig, also denke ich, du solltest es gut machen. Trotzdem würde ich Ihnen empfehlen, Ihre Programmierkenntnisse zu verbessern (Python ist in diesem Bereich weit verbreitet) und die Online-Informationen von Unternehmen zu lesen, die Quantencomputer wie IBM, Rigetti und D-Wave entwickeln. Damit können Sie loslegen. Viel Glück.

Ich denke, es wäre am besten, wenn Sie anfangen, Mike und Ike zu lesen . Kaufen Sie die Hardcopy. Gehen Sie die Übungen durch. Dies würde ausreichen, um die Zeitungen zu lesen. Der weiterführende Abschnitt würde Ausgangspunkte liefern, von denen aus es geeignet wäre, in die Literatur einzutreten.

Für die Programmieraspekte ist Qutip der beste Ausgangspunkt

Ich würde auch empfehlen, Jack Hidarys neues Buch "Quantum Computing: Ein angewandter Ansatz" nachzuschlagen, das einen sehr praktischen Ansatz zum Erlernen der Grundlagen (und mehr) bietet.

Ja. Wir müssen die Fähigkeit haben, dass das Fach lernt. Anscheinend haben Sie ein großes Verlangen danach, quantenphysikbasiertes Computing zu lernen.

Die Zukunft der Computertechnologie ist Quantum, das digitale Computing wird eine Vergangenheit sein und wird sehr bald als dumme Technologie der Nullen und Einsen bekannt sein.

Ihr Interesse an Quantencomputern ist mehr als ausreichend, um tief in das Thema einzusteigen.

Sehen Sie sich die neuesten Zeitschriften und Forschungsarbeiten zu Quantenberechnungen an. Die Springer-Publikationsbücher eignen sich aber auch gut zum Selbststudium. Wir könnten in diesen Büchern auch viele andere Referenzen finden.

Kostenlose Vorschauen der wenigen Bücher sind online verfügbar:

• Untersuchungen im Quantencomputer (Williams, Colin P.)

• Quantencomputer (Hirvensalo, Mika)