Pregunta : ¿Cuál es el algoritmo cuántico más fácil de aprender para principiantes?
En mi humilde opinión, el más fácil para comenzar es el algoritmo Deutsch-Jozsa.
Es uno de los primeros ejemplos de un algoritmo cuántico que es exponencialmente más rápido que cualquier algoritmo clásico determinista posible. También es un algoritmo determinista, lo que significa que siempre produce una respuesta, y esa respuesta siempre es correcta.
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El problema es el siguiente: se nos da una computadora cuántica de caja negra (llamada oráculo) que implementa alguna función [matemática] {\ displaystyle f: \ {0,1 \} ^ {n} \ rightarrow \ {0,1 \ }}[/mates]. Básicamente, toma valores binarios de n dígitos como entrada y produce un 0 o un 1 como salida para cada valor. Se nos promete que la función es constante (0 en todas las entradas o 1 en todas las entradas) o equilibrada (devuelve 1 para la mitad de las entradas y 0 para la otra mitad); la tarea es determinar si [math] {\ displaystyle f} [/ math] es constante o equilibrado usando el oráculo.
Este es el algoritmo cuántico que uno puede aprender con una base muy básica en computación cuántica.
Si quieres algo más avanzado, ¡sigue leyendo!
Los algoritmos cuánticos se clasifican en términos generales como:
- Algoritmos cuánticos basados en la transformada cuántica de Fourier
que incluye el popular algoritmo de factorización de Shor.- Algoritmos cuánticos basados en amplificación de amplitud.
que incluye el algoritmo de búsqueda de Grover.- y algoritmos cuánticos basados en caminatas cuánticas
que incluye el problema de distinción de elementos.
Nota : le sugiero que comience estudiando el primer capítulo de un libro elegante y completo, a saber, Computación Cuántica e Información Cuántica de Nielsen y Chuang (N&C).
Es un libro increíble para obtener la perspectiva de “información” y “computación” incluso para ideas simples de mecánica cuántica.
Si siente que se siente cómodo tanto con las ideas / álgebra / notación como con los cálculos involucrados en la sección de teletransportación cuántica, entonces sabe que está listo para aprender los algoritmos cuánticos.
Si no se siente tan cómodo con estas ideas, puede seguir las instrucciones aquí: la respuesta de Namit Anand a ¿Cómo puedo aprender la computación cuántica desde cero?
Ahora, personalmente, en orden de dificultad, iría con el algoritmo de búsqueda de Grover [matemáticas] \ leq [/ matemáticas] algoritmo de factorización de Shor.
Por lo tanto, sugeriría que pueda comenzar con el sexto capítulo de N&C que le enseñará desde cero sobre los algoritmos de búsqueda Quantum (el algoritmo de búsqueda de Grover está aquí). Si desea aprender el algoritmo de Shor, vaya al capítulo anterior sobre la transformación cuántica de Fourier y sus aplicaciones, que también analizará el popular problema de los subgrupos ocultos.
Algunas otras fuentes para aprender estas cosas son:
Algunas video conferencias:
Si desea un buen conjunto breve de video conferencias introductorias para apreciar los temas, intente este curso en línea en edX por el Prof. Umesh Vazirani (uno de los pioneros en el campo).
Algunas notas de clase:
Cualquier mención de información cuántica y apuntes de computación está incompleta sin los legendarios apuntes de John Preskill: información del curso de física 219. (¡Una generación de teóricos de la información cuántica aprendió el tema a través de ellos y muchos aún lo hacen! ¡Muy recomendable!)
Si está dispuesto a mirar algunas notas de clase de posgrado, entonces sugeriría: Notas de conferencia de John Watrous. (¡De hecho, son muy perspicaces!)
Espero que ayude.
¡Paz!
Edición 1: se eliminó la conferencia Información y Entropía, que aunque es útil, no es exactamente el tema.
Nota: Otra introducción al tema: una introducción a la computación cuántica por KLM.
