Minha formação é suficiente para iniciar a computação quântica?

Eu sou um estudante de graduação em engenharia elétrica do primeiro ano. Quero estudar computação quântica e IA quântica no futuro e também possivelmente trabalhar na construção de computadores quânticos.

Eu terminei a Introdução de Álgebra Linear de Strang duas vezes e a Álgebra Linear de Axler feita corretamente . Concluí o Curso de Probabilidade do MIT OCW 6.041. Eu sei Cálculo 1, 2 e 3 e Equações Diferenciais.

Eu tenho 2 perguntas:

1. Minha formação é suficiente para estudar computação quântica?
2. Por onde devo começar / quais materiais você sugere?

Estou trabalhando em um livro que está atualmente no Early Access chamado Learn Quantum Computing with Python and Q # . Destina-se a pessoas que desejam aprender a programar para um computador quântico e aprender o básico de como um computador quântico funciona ao longo do caminho. Somente os pré-requisitos de conhecimento estão programados em alguma linguagem (o Python ajuda, mas não é realmente necessário) e os conceitos básicos da Álgebra Linear (várias matrizes e vetores são coisas do tipo). Meu co-autor @ chris-granade e eu gostaríamos de receber feedback sobre o que está atualmente disponível nos fóruns associados ao livro, e há códigos de desconto flutuando para conferências e podcasts e outros, hmu on dm e posso encontrar um para você !

Eu definitivamente diria que vá em frente. Tenho muito menos experiência e conhecimento de matemática do que você, mas pude aprender o básico. Certamente há algumas coisas que passam pela minha cabeça, mas acho que você estaria bem preparado. A única área em que você pode precisar de mais estudos é a lógica e a ciência da computação clássica. Ter conhecimento, mesmo um pouco de conhecimento básico, aqui definitivamente ajuda. Comecei com a Quantum Computing for Everyone de Chris Bernhardt . Isso pode ser muito simples para você, mas me deu um bom ponto de entrada.

No final, acho que é o seu interesse e entusiasmo que mais importa, então, se você é fascinado pelo assunto, persiga-o!

Eu também sou um estudante de graduação que espera começar uma carreira em computação quântica algum dia. Sou um estudante de física que se interessou pelo assunto há cerca de um ano, e essas são algumas coisas que me ajudaram a construir uma fundação.

Em termos de antecedentes, a álgebra linear é o único curso essencial para a compreensão do básico do assunto. A razão é que a computação pode ser simplificada como uma série de matrizes (chamadas de portas) atuando em um vetor específico (chamado de estado). Um curso de mecânica quântica será necessário para estudos mais avançados e muitas aplicações da computação quântica, mas você está perfeitamente qualificado para começar a aprender o básico sem esse curso.

Em termos de recursos, meu conselho é começar com algo mais leve que um livro didático para sua primeira introdução. Eu recomendo o Microsoft Q # Support Docs, especialmente os artigos "Conceitos de computação quântica" encontrados aqui . Se você deseja iniciar a programação, será muito difícil aprender Q # sem experiência em C # e uma linguagem de programação funcional ; portanto, pode não ser a linguagem correta para começar. Não é nada contra a linguagem, mas foi difícil para mim, pois nunca havia usado o C # e tive problemas para ler os documentos específicos da linguagem antes do meu curso de programação funcional. Pessoalmente, tenho muito treinamento em Python, então linguagens como o Cirq do Google ou o Qiskit da IBM eram escolhas mais naturais para mim.

Depois de ler alguns desses artigos básicos, é quando eu escolho um livro. Alguém já mencionou "Mike and Ike" ( computação quântica e informação quântica de Michael Nielsen e Isaac Chuang), que é um dos livros mais conceituados sobre o assunto. Outro que eu gostaria de mencionar é a Ciência da Computação Quântica: uma introdução de N. David Mermin, que é bastante acessível para alguém sem formação em mecânica quântica, pelo menos por alguns capítulos. Nenhum livro será adequado para todos; tente apenas alguns e veja o que faz sentido para você.

Meu último conselho é encontrar um amigo para trabalhar com material ou um professor para ajudá-lo em tópicos particularmente difíceis. Algo a lembrar ao longo de sua carreira acadêmica é que a matemática e áreas afins são melhores com um guia.

Boa sorte!

Compreender a teoria básica da computação quântica deve estar ao seu alcance. Se você entende álgebra linear, a matemática não será o seu obstáculo. A mecânica quântica também não deveria ser - embora você precise explorar algumas de suas máquinas, você não precisa de um entendimento profundo para começar. A maioria dos recursos introdutórios de CQ criará as idéias essenciais de superposição, medição, operadores unitários e o conceito de emaranhamento.

Engenharia de computadores quânticos é outra história. Se você quiser fazer isso, precisará saber muito mais sobre a mecânica quântica adequada. Mas a teoria básica da computação quântica ainda deve vir em primeiro lugar.

Se você está começando, verifique o site bright.org (shiny.org/courses/quantum-computing, o primeiro capítulo é gratuito). Divulgação completa, co-escrevi este curso por frustração com o estado das opções de aprendizado de CQ disponíveis. Você aprenderá o que é um qubit até as realizações atuais da computação quântica (abordagens híbridas clássicas / quânticas como o VQE).

Ao longo do caminho, você investiga portões quânticos, constrói circuitos básicos de processamento de informações quânticas (por exemplo, teletransporte e codificação superdensa), vê exemplos claros de acelerações quânticas e entende as principais classes de algoritmos quânticos. Você aprende matemática, mas ele também tem um computador quântico simulado incorporado no curso, para que você possa internalizar o que está acontecendo. Você também aprenderá como programar algoritmos quânticos na linguagem Q # da Microsoft e usá-lo para criar um aplicativo básico em química quântica.

Quanto mais você souber sobre matemática, programação, física quântica, etc., melhor, mas esse campo é novo para todos os envolvidos. Estamos todos aprendendo constantemente, então acho que você deve se sair bem. Dito isto, eu recomendaria que você desenvolvesse suas habilidades de programação (o Python é amplamente usado neste domínio) e comece a ler o material fornecido on-line por empresas que desenvolvem computadores quânticos como IBM, Rigetti e D-Wave. Isso fará você começar. Boa sorte.

Eu acho que seria melhor se você começasse a ler Mike e Ike . Compre a cópia impressa. Faça os exercícios. Isso seria suficiente para ler os jornais. A seção de leitura adicional forneceria pontos de partida a partir de onde seria adequado entrar na literatura.

Para os aspectos de programação, o melhor lugar para começar é o Qutip

Eu também recomendaria procurar o novo livro de Jack Hidary, "Quantum Computing: An Applied Approach", que fornece uma abordagem prática para aprender o básico (e mais).

Sim. Precisamos ter uma aptidão para o assunto aprender. Parece que você tem um grande desejo de aprender computação quântica baseada em física.

O futuro da tecnologia de computação é quântico, a computação digital será um passado e será conhecida como tecnologia burra dos zeros e zeros em breve.

Seu interesse pela computação quântica é mais que suficiente para aprofundar o assunto.

Leia as últimas revistas e trabalhos de pesquisa sobre computação quântica. No entanto, os livros de publicação da Springer também são bons para um auto-estudo. Também podemos obter muitas outras referências nesses livros.

As visualizações gratuitas de alguns livros estão disponíveis online:

• Explorações em computação quântica (Williams, Colin P.)

• Computação quântica (Hirvensalo, Mika)