Was sind derzeit die am besten strukturierten Online-Kurse zum Thema Quantencomputing?

Da wir in das maschinelle Lernen vordringen, scheint es online über Coursera, edX usw. eine Fülle seriöser Kurse zu diesem Thema zu geben. Da Quantum Computing noch in den Kinderschuhen steckt, ist es von entscheidender Bedeutung, dass leicht verständliche Einführungskurse angeboten werden.

Ich konnte folgende Kurse finden:

Quanteninformationswissenschaft I, Teil 1

Quantenoptik 1: Einzelphotonen

Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie relevant der zweite Kurs sein könnte.

Offensichtlich kann diese Frage davon profitieren, in naher Zukunft Antworten zu erhalten, da das Thema immer mehr zum Mainstream wird.

Ich habe persönlich den Kurs Quantenmechanik und Quantenberechnung auf EdX (UC Berkeley) von Professor Vazirani besucht . Der Kurs ist jetzt archiviert. Sie können jedoch weiterhin auf die Vorträge auf YouTube zugreifen . Es behandelt die Grundlagen der Quantenmechanik und gibt einen schönen Überblick über einige der beliebtesten Quantenalgorithmen.

Über diesen Kurs (von der Kursseite):

Die Quantenberechnung ist ein bemerkenswertes Thema, das auf der großen rechnerischen Entdeckung aufbaut, dass auf der Quantenmechanik basierende Computer exponentiell leistungsfähig sind. Dieser Kurs zielt darauf ab, dieses hochmoderne Material für Studenten, einschließlich der Hauptfächer der Informatik, die keine Vorkenntnisse in der Quantenmechanik haben, einem breiten Publikum zugänglich zu machen. Der Kurs beginnt mit einer einfachen Einführung in die Grundlagen der Quantenmechanik unter Verwendung der Konzepte von Qubits (oder Quantenbits) und Quantentoren. Diese Behandlung betont die paradoxe Natur des Subjekts, einschließlich Verschränkung, nicht-lokaler Korrelationen, des No-Cloning-Theorems und der Quantenteleportation. Der Kurs behandelt die Grundlagen von Quantenalgorithmen, einschließlich der Quanten-Fourier-Transformation, Periodensuche, Shor ' s Quantenalgorithmus zur Faktorisierung ganzer Zahlen sowie Perspektiven für Quantenalgorithmen für NP-vollständige Probleme. Es werden auch die grundlegenden Ideen für die experimentelle Realisierung von Quantencomputern diskutiert, einschließlich der Aussichten für eine adiabatische Quantenoptimierung und der D-Wave-Kontroverse.

Wenn Sie auf der Suche nach Lesematerial statt nach Videos sind, lese ich John Preskills Lecture Notes in undergrad, um mehr über das Thema zu erfahren, und finde, sie sind wirklich informativ und gut entwickelt. Sie wurden ursprünglich im Jahr 1997 geschrieben, haben aber moderne Updates aus dem Jahr 2015.

Von der Website:

Kursbeschreibung

Die Theorie der Quanteninformation und der Quantenberechnung. Überblick über die klassische Informationstheorie, Komprimierung von Quanteninformationen, Übertragung von Quanteninformationen über verrauschte Kanäle, Quantenverschränkung, Quantenkryptographie. Überblick über klassische Komplexitätstheorie, Quantenkomplexität, effiziente Quantenalgorithmen, Quantenfehlerkorrekturcodes, fehlertolerante Quantenberechnung, physikalische Implementierungen der Quantenberechnung.

Voraussetzungen

Das Kursmaterial sollte für Physiker, Mathematiker, Informatiker und Ingenieure von Interesse sein. Wir hoffen, den Kurs Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund zugänglich zu machen.

Natürlich wäre es nützlich, einen früheren Kurs über Quantenmechanik zu haben, auch wenn dies möglicherweise nicht unbedingt erforderlich ist. Es wäre auch nützlich, etwas über (klassische) Informationstheorie, (klassische) Codierungstheorie und (klassische) Komplexitätstheorie zu wissen, da ein zentrales Ziel des Kurses darin besteht, diese Themen für die Anwendung auf Quanteninformationen zu verallgemeinern. Wir werden dieses Material jedoch überprüfen, sobald wir es erhalten haben, sodass Sie sich keine Sorgen machen müssen, wenn Sie es noch nicht gesehen haben. In der Diskussion der Quantencodierung werden wir eine rudimentäre Gruppentheorie anwenden.

In diesem Zusammenhang gibt es auch einen EdX-Kurs zur Quantenkryptographie. Die Hauptlehrer sind Stephanie Wehner und Thomas Vidick mit Gastvorträgen von Ronald Hanson, Nicolas Gisin und David Elkouss. Ihre Beschreibung lautet wie folgt:

Wie kann man ein Geheimnis verraten, wenn alle mithören können? In diesem Kurs lernen Sie, wie Sie Quanteneffekte wie Quantenverschränkung und -unsicherheit verwenden, um kryptografische Aufgaben mit Sicherheitsstufen zu implementieren, die auf klassische Weise nicht zu erreichen sind.

Dieser interdisziplinäre Kurs ist eine Einführung in das spannende Gebiet der Quantenkryptographie, das in Zusammenarbeit von QuTech an der Delft University of Technology und dem California Institute of Technology entwickelt wurde. Am Ende des Kurses werden Sie:

• Seien Sie mit einer grundlegenden Toolbox für das Verstehen, Entwerfen und Analysieren von Quantenprotokollen ausgestattet.

• Quantenschlüssel-Verteilungsprotokolle verstehen.

• Verstehen Sie, wie nicht vertrauenswürdige Quantengeräte getestet werden können.

• Machen Sie sich mit moderner Quantenkryptographie vertraut - jenseits der Verteilung von Quantenschlüsseln.

Ich habe gerade folgendes gefunden: https://brilliant.org/courses/quantum-computing/ , ich habe gerade das Intro gemacht, aber der Rest ist sehr vielversprechend.

Am Ende der Beschreibung:

Unser Fokus liegt auf dem Erlernen, wie man die Gesetze der Quantenmechanik ausnutzt, um zu berechnen. Am Ende kennen Sie sich in der Welt der Quanteninformation aus, haben mit den Vor- und Nachteilen von Quantenschaltungen experimentiert und Ihre ersten 100 Zeilen Quantencode geschrieben - ohne jedoch die detaillierte Quantenphysik zu kennen.