Ich bin Informatikstudent und suche derzeit nach Ressourcen, anhand derer ich etwas über Quantencomputer, Quantencomputermodelle, ihre Arbeitsprinzipien, ihre Tore und einige einfache Quantenalgorithmen lernen kann.
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Aman Gupta
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Antworten:
Eine kuratierte Liste der Ressourcen finden Sie hier .
Im Falle, dass der Link oben eines Tages nicht mehr funktioniert, sollte ich einige Höhepunkte herausgreifen. Dies wird jedoch völlig subjektiv sein
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Das Buch Quantenberechnung und Quanteninformation von Nielsen und Chuang ist eine gute Lektüre, um sich in die Welt der Quantenberechnung einzuführen. Das Buch setzt nur minimale Vorkenntnisse in der Quantenmechanik und in der Informatik voraus und zielt stattdessen darauf ab, eine in sich geschlossene Einführung in die relevanten Merkmale von beiden zu geben. Es ist daher ein guter Ausgangspunkt für alle, die sich in die Welt der Quanteninformation einführen möchten Wissenschaft.
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Es hängt wirklich davon ab, wo sich Ihr Gehirn befindet. Insbesondere, wie viel Mathematik Sie haben. Vieles, was Sie verstehen müssen, ist in der linearen Algebra (über den komplexen Zahlen) enthalten. Mehr zoomen: alles im Tensorprodukt. Die meisten Erklärungen, die ich sehe, wie Tensoring funktioniert, sind für Anfänger brutal schwer zu verstehen. Tatsächlich kann der Fall angeführt werden, dass das gesamte Gebiet des Quantencomputers durch unser Verständnis der Tensorprodukte und die Fähigkeit, mit ihnen zu arbeiten (Berechnen), zurückgehalten wurde. In diesem Sinne kann ich das kürzlich erschienene Buch von Coecke und Kissinger wärmstens empfehlen "Quantenprozesse abbilden." Obwohl Sie vielleicht zuerst mit einem traditionelleren Text kämpfen möchten, um den diagrammatischen Ansatz besser zu verstehen.
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Ich werde diese Frage auf zwei Arten beantworten: Erstens erzähle ich Ihnen, wie ich gelernt habe, und zweitens erzähle ich Ihnen, wie ich im Nachhinein gern gelernt hätte. Unterschiedliche Menschen werden einen mehr als den anderen schätzen, aber beide sind wertvoller als eine riesige Liste von Ressourcen, für die es keine Anleitung gibt, wo man anfangen soll.
Wie ich gelernt habe
Ich habe wie Sie angefangen und besitze eine Grundausbildung in Informatik. Ich fing an zu lesen Quanteninformatik : Eine Einführung von N. David Mermin. Dies ist ein sehr gutes Lehrbuch, aber ich konnte es absolut nicht überfliegen. Ich musste sicherstellen, dass ich jede einzelne Zeile verstand, bevor ich zur nächsten überging. Ich hatte den Eindruck, dass ich nicht sehr schnell lernte, obwohl ich (aufgrund der Dichte des Lehrbuchs) sehr viele Informationen aufnahm.
Nach ein paar Wochen mit dem Mermin-Lehrbuch habe ich mir Quantum Computing für Informatiker gekauft von Yanofsky & Mannucci gekauft. Dies ist eine viel weichere Einführung als Mermin, fast zu weich: Ich habe die ersten Kapitel über lineare Algebra und komplexe Zahlen übersprungen. In Kombination mit dem Mermin-Lehrbuch habe ich mir jedoch ein gutes Verständnis der Grundlagen des Quantencomputers angeeignet. Zu diesem Zeitpunkt erreichte ich meine persönliche Schwelle, um das Gefühl zu haben, Quantencomputer "verstanden" zu haben.
Für Anfänger werden häufig Quantenberechnung und Quanteninformation von Nielsen & Chuang (auch "Mike & Ike" genannt) empfohlen . Ich glaube, das ist kein guter Rat. Hätte ich versucht, aus diesem Lehrbuch zu lernen, wäre ich gescheitert. Es ist jedoch ein ausgezeichnetes Lehrbuch, wenn Sie die Grundlagen bereits verstanden haben . Anekdotisch kannte ich zwei Leute, die gleichzeitig mit mir versucht haben, Quantencomputer zu lernen: einer benutzte Mike & Ike und der andere ein Buch mit dem Titel Quantencomputer: Eine sanfte Einführung . Keiner dieser Leute versteht heutzutage Quantencomputer.
Wie ich wünschte, ich hätte gelernt
Meine Erfahrung mit dem Erlernen von Quantencomputern erforderte eine Menge geistiger Anstrengung, und am Ende war das, was ich gelernt habe, nicht wirklich kompliziert! Deshalb habe ich eine Vorlesung mit dem Titel " Quantum Computing for Computer Scientists" ( Folien ) erstellt, zu der ich gerne Zugang gehabt hätte, bevor ich versucht hätte, Lehrbücher zu lesen. Der Vortrag ist beliebt und wird gut angenommen, und ich denke, er behandelt alle Dinge, die wirklich konzeptionell schwierig sind. Sobald Sie diese konzeptionellen Hürden überwunden haben, können Sie Ihre normalen Informatikkenntnisse anwenden, um alles andere über das Quantencomputing zu lernen, das Sie benötigen (wie bestimmte Algorithmen funktionieren usw.).
Viel Glück!
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