Mon expérience est-elle suffisante pour commencer l'informatique quantique?

Je suis étudiante en première année de premier cycle en génie électrique. Je veux étudier l'informatique quantique et l'IA quantique à l'avenir et éventuellement travailler sur la construction d'ordinateurs quantiques.

J'ai terminé l' introduction de Strang à l'algèbre linéaire deux fois et l' algèbre linéaire d'Axler fait à droite . J'ai terminé le cours de probabilité MIT OCW 6.041. Je connais le calcul 1, 2 et 3 et les équations différentielles.

J'ai 2 questions:

1. Ma formation est-elle suffisante pour étudier l'informatique quantique?
2. Par où dois-je commencer / quels documents proposez-vous?

Je travaille sur un manuel actuellement en accès anticipé appelé Learn Quantum Computing with Python and Q # . Il est destiné aux personnes qui souhaitent apprendre à programmer pour un ordinateur quantique et apprendre les bases du fonctionnement d'un ordinateur quantique. Seuls les prérequis de connaissances sont la programmation dans un langage (Python aide mais n'est pas vraiment requis) et les bases de l'algèbre linéaire (plusieurs matrices et vecteurs en quelque sorte). Mon co-auteur @ chris-granade et j'aimerais avoir des commentaires sur ce qui est actuellement sur les forums associés au livre, et il y a des codes de réduction flottant pour les conférences et les podcasts et autres, hmu sur dm et je peux en trouver un pour toi !

Je dirais certainement allez-y. J'ai beaucoup moins d'expérience et de connaissances en mathématiques que vous, mais j'ai pu apprendre les bases. Il y a certainement des choses qui me dépassent, mais je pense que vous seriez bien préparé. Le seul domaine où vous pourriez avoir besoin de plus d'études est la logique et l'informatique classique. Avoir des connaissances, même des connaissances quelque peu élémentaires, aide certainement ici. J'ai commencé avec l' informatique quantique pour tous de Chris Bernhardt . Cela peut être trop simple pour vous, mais cela m'a donné un bon point d'entrée.

En fin de compte, je pense que c'est votre intérêt et votre enthousiasme qui comptent le plus, alors, si vous êtes fasciné par le sujet, poursuivez-le!

Je suis également un étudiant de premier cycle espérant commencer un jour une carrière en informatique quantique. Je suis un étudiant en physique qui s'est intéressé au sujet il y a environ un an, et ce sont des choses qui m'ont aidé à bâtir une fondation.

En termes de fond, l'algèbre linéaire est le seul cours indispensable pour comprendre les bases du sujet. La raison en est que le calcul peut être simplifié comme une série de matrices (appelées portes) agissant sur un vecteur particulier (appelé l'état). Un cours de mécanique quantique sera nécessaire pour des études plus avancées et de nombreuses applications de l'informatique quantique, mais vous êtes parfaitement qualifié pour commencer à apprendre les bases sans un tel cours.

En termes de ressources, mon conseil est de commencer avec quelque chose de plus léger qu'un manuel pour votre première introduction. Je recommande fortement les documents de support Microsoft Q #, en particulier les articles "Concepts de calcul quantique" que vous trouverez ici . Si vous cherchez à commencer la programmation, Q # sera très difficile à apprendre sans expérience en C # et un langage de programmation fonctionnel , donc ce n'est peut-être pas le bon langage pour commencer. Ce n'est rien contre le langage, mais c'était difficile pour moi car je n'avais jamais utilisé C # et j'avais du mal à lire les documents spécifiques au langage avant mon cours de programmation fonctionnelle. J'ai personnellement beaucoup de formation en Python, donc des langages comme Cirq de Google ou Qiskit d'IBM étaient des choix plus naturels pour moi.

Une fois que vous avez parcouru quelques-uns de ces articles sur les bases, c'est à ce moment-là que je prendrais un manuel. Quelqu'un a déjà mentionné "Mike et Ike" ( Calcul quantique et Information quantique de Michael Nielsen et Isaac Chuang) qui est l'un des livres les plus appréciés sur le sujet. Je voudrais également mentionner l' informatique quantique: une introduction de N. David Mermin, qui est assez accessible pour quelqu'un sans formation en mécanique quantique, du moins pour quelques chapitres. Aucun livre ne conviendra à tout le monde, alors essayez-en quelques-uns et voyez ce qui a du sens pour vous.

Mon dernier conseil est de trouver un ami pour travailler avec du matériel ou un professeur pour vous guider dans des sujets particulièrement difficiles. Quelque chose à retenir tout au long de votre carrière universitaire est que les mathématiques et les domaines connexes sont meilleurs avec un guide.

Bonne chance!

La compréhension de la théorie de base de l'informatique quantique devrait être à portée de main. Si vous comprenez l'algèbre linéaire, les mathématiques ne seront pas votre pierre d'achoppement. La mécanique quantique ne devrait pas l'être non plus - alors que vous avez besoin d'exploiter certaines de ses machines, vous n'avez pas besoin d'une compréhension approfondie pour commencer. La plupart des ressources de CQ d'introduction développeront les idées essentielles de superposition, de mesure, d'opérateurs unitaires et du concept d'enchevêtrement.

L'ingénierie des ordinateurs quantiques est une autre histoire. Si vous voulez le faire, vous devrez en savoir beaucoup plus sur la mécanique quantique proprement dite. Mais la théorie de base de l'informatique quantique devrait toujours venir en premier.

Si vous commencez, vous devriez consulter le sur brilliant.org (brilliant.org/courses/quantum-computing, le premier chapitre est gratuit). Divulgation complète, j'ai co-écrit ce cours par frustration face à l'état des options d'apprentissage QC disponibles. Cela vous amène à apprendre ce qu'est un qubit jusqu'aux réalisations actuelles de l'informatique quantique (approches hybrides classiques / quantiques comme VQE).

En cours de route, vous étudiez les portes quantiques, construisez des circuits de traitement de l'information quantique de base (par exemple, la téléportation et le codage superdense), voyez des exemples clairs d'accélérations quantiques et comprenez les principales classes d'algorithmes quantiques. Vous apprenez les mathématiques, mais il a également simulé un ordinateur quantique intégré au cours, vous pouvez donc internaliser ce qui se passe. Vous apprendrez également à programmer des algorithmes quantiques dans le langage Q # de Microsoft et à les utiliser pour créer une application de base en chimie quantique.

Plus vous en savez sur les mathématiques, la programmation, la physique quantique, etc. mieux c'est, mais ce domaine est nouveau pour toutes les personnes impliquées. Nous apprenons tous constamment, donc je suppose que vous devriez faire OK. Cela dit, je vous recommanderais de développer vos compétences en programmation (Python est largement utilisé dans ce domaine) et de commencer à lire les informations fournies en ligne par les entreprises qui développent des ordinateurs quantiques tels qu'IBM, Rigetti et D-Wave. Ceci vous permettra de démarrer. Bonne chance.

Je pense que ce serait mieux si vous commencez à lire Mike et Ike . Achetez la copie papier. Suivez les exercices. Ce serait suffisant pour lire les articles. La section de lecture supplémentaire fournirait des points de départ à partir desquels il serait approprié d'entrer dans la littérature.

Pour les aspects de programmation, le meilleur endroit pour commencer est Qutip

Je recommanderais également de rechercher le nouveau livre de Jack Hidary "Quantum Computing: An Applied Approach" qui fournit une approche très pratique pour apprendre les bases (et plus).

Oui. Nous devons avoir une aptitude à apprendre le sujet. On dirait que vous avez un vif désir d'apprendre l'informatique basée sur la physique quantique.

L'avenir de la technologie informatique est quantique, l'informatique numérique sera un passé et sera très bientôt connue sous le nom de technologie stupide de 0 et de 1.

Votre intérêt pour l'informatique quantique est plus que suffisant pour approfondir le sujet.

Parcourez les derniers journaux et travaux de recherche sur les calculs quantiques. Néanmoins, les livres de publication Springer sont également bons pour une auto-étude. Nous pourrions aussi avoir beaucoup d'autres références dans ces livres.

Des aperçus gratuits des quelques livres sont disponibles en ligne:

• Explorations in Quantum Computing (Williams, Colin P.)

• Informatique quantique (Hirvensalo, Mika)