Каковы лучшие структурированные курсы онлайн по квантовым вычислениям в настоящее время?


19

По мере того, как мы углубляемся в машинное обучение, по-видимому, существует множество респектабельных курсов, доступных онлайн через Coursera, edX и т. Д. По этой теме. Поскольку квантовые вычисления все еще находятся в зачаточном состоянии, не говоря уже о том, что они невероятно устрашающие, жизненно важно, чтобы были понятны простые вводные курсы.

Мне удалось найти эти курсы:

Квантовая информатика I, часть 1

Квантовая оптика 1: одиночные фотоны

Однако я не уверен, насколько уместным может быть второй курс.

Очевидно, что этот вопрос может выиграть от получения ответов в ближайшем будущем, так как тема постепенно становится основной.


Единственный курс, который я выбрал, был у Вазирани, когда он был на Coursera несколько лет назад. Это был отличный теоретический обзор для физиков. Я не рекомендовал бы это широкой аудитории сегодня. Боюсь, сегодня лучший способ обучения - полуструктурированный: текст Китаева + IBM Q Experience.
Аксакал

Это имеет значение, каковы ваши предварительные условия, какие темы вы хотите изучать и на каком уровне. Может быть, вы можете сделать свой вопрос более точным.
Норберт Шух

Ответы:


14

Я лично прошел курс квантовой механики и квантовых вычислений на EdX (UC Berkeley) профессора Вазирани . Курс теперь заархивирован, однако вы все равно можете получить доступ к лекциям на YouTube . Он охватывает основы квантовой механики и дает хороший обзор некоторых из самых популярных квантовых алгоритмов.

Об этом курсе (со страницы курса):

Квантовые вычисления - замечательный предмет, основанный на большом вычислительном открытии, что компьютеры, основанные на квантовой механике, экспоненциально мощны. Этот курс направлен на то, чтобы сделать этот передовой материал широко доступным для студентов старших курсов, в том числе специалистов по информатике, которые ранее не сталкивались с квантовой механикой. Курс начинается с простого введения в фундаментальные принципы квантовой механики с использованием концепций кубитов (или квантовых битов) и квантовых вентилей. Эта обработка подчеркивает парадоксальную природу предмета, включая запутанность, нелокальные корреляции, теорему о не клонировании и квантовую телепортацию. Курс охватывает основы квантовых алгоритмов, в том числе квантовое преобразование Фурье, нахождение периода, Шорь s квантовый алгоритм факторизации целых чисел, а также перспективы квантовых алгоритмов для NP-полных задач. В нем также обсуждаются основные идеи экспериментальной реализации квантовых компьютеров, в том числе перспективы адиабатической квантовой оптимизации и противоречия D-Wave.


О, нет - там написано, что он недоступен. Надеюсь, он снова станет доступен.
Ebony Maw

@EbonyMaw Все лекции доступны на YouTube. Смотрите ссылку. У меня есть заметки курса в PDF, если вы хотите их.
Санчайан Датта

4
@EbonyMaw Это первая PDF лекция. Вы можете получить доступ к другим примечаниям лекции, изменив номер главы в URL.
Санчайан Датта

Немного иронично, что лучшая качественная работа в квантовой области часто приходит из-за пределов физики ...
Стивен Сагона,

7

Если вы ищете материалы для чтения, а не видео, я прочитал лекционные заметки Джона Прескилла на старших курсах, чтобы узнать больше об этом предмете, и подумал, что они действительно информативны и хорошо разработаны. Первоначально они были написаны в 1997 году, но имеют современные обновления с 2015 года.

С веб-сайта:

Описание курса

Теория квантовой информации и квантовых вычислений. Обзор классической теории информации, сжатие квантовой информации, передача квантовой информации по зашумленным каналам, квантовая запутанность, квантовая криптография. Обзор классической теории сложности, квантовой сложности, эффективных квантовых алгоритмов, квантовых кодов, исправляющих ошибки, отказоустойчивых квантовых вычислений, физических реализаций квантовых вычислений.

Предпосылки

Материал курса должен представлять интерес для физиков, математиков, компьютерщиков и инженеров, поэтому мы надеемся сделать курс доступным для людей с различным опытом.

Конечно, было бы полезно пройти предыдущий курс по квантовой механике, хотя это может и не быть необходимым. Также было бы полезно узнать кое-что о (классической) теории информации, (классической) теории кодирования и (классической) теории сложности, поскольку главной целью курса будет обобщение этих тем для применения к квантовой информации. Но мы рассмотрим этот материал, когда дойдем до него, поэтому вам не нужно беспокоиться, если вы не видели его раньше. При обсуждении квантового кодирования мы будем использовать некоторую элементарную теорию групп.


5

Кроме того, существует курс EdX по квантовой криптографии. Основными инструкторами являются Стефани Венер и Томас Видик с гостевыми лекциями Рональда Хансона, Николаса Гизина и Дэвида Элкусса. Его описание следующее:

Как вы можете рассказать секрет, когда каждый может слушать? В этом курсе вы узнаете, как использовать квантовые эффекты, такие как квантовая запутанность и неопределенность, для реализации криптографических задач с уровнями безопасности, которые невозможно достичь классически.

Этот междисциплинарный курс представляет собой введение в захватывающую область квантовой криптографии, разработанную в сотрудничестве между QuTech в Делфтском технологическом университете и Калифорнийским технологическим институтом. К концу курса вы будете:

  • Вооружитесь фундаментальным набором инструментов для понимания, разработки и анализа квантовых протоколов.

  • Понимать протоколы распределения квантовых ключей.

  • Понять, как ненадежные квантовые устройства могут быть проверены.

  • Быть знакомым с современной квантовой криптографией - за пределами квантового распределения ключей.


2

Я только что нашел это: https://brilliant.org/courses/quantum-computing/ , я только что сделал вступление, но остальное очень многообещающе.

В конце описания:

Наша цель - научиться использовать законы квантовой механики для вычислений. К концу вы узнаете, как обходить мир квантовой информации, поэкспериментировали с входами и выходами квантовых цепей и написали свои первые 100 строк квантового кода, оставаясь при этом в блаженном неведении относительно детальной квантовой физики.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.