¿Cuáles son algunos buenos recursos sobre información cuántica y computación?

¿Qué quiere decir exactamente cuando dice “convertirse en experto en la teoría y la práctica de la computación cuántica“? No es un asunto trivial la transición de “un aprendiz laico completo” a “competente en computación cuántica”.

¿Qué nivel de competencia le gustaría alcanzar? ¿Desea saber lo suficiente para poder realizar una investigación real en este campo, o simplemente tiene curiosidad por saber cómo funciona? Además, ¿cuál es tu experiencia? ¿Tienes algún título en matemáticas, informática o física?

Si no tiene ningún conocimiento previo avanzado en campos relevantes, y solo está tratando de entender cómo funciona la computación cuántica pero no está interesado en realizar investigaciones en el campo, entonces recomendaría comenzar con la Computación Cuántica desde Demócrito por Scott Aaronson. Está escrito con “laicos” en mente, pero de hecho usa demasiadas matemáticas para ser realmente accesible para los laicos, por lo que probablemente tendrá que dejar de leer y aprender sobre temas específicos (por ejemplo, teoría de la complejidad) en mayor profundidad. no los entiendo de la introducción en el libro.

Si no tiene ningún conocimiento previo y está interesado en realizar investigaciones, le sugiero que primero estudie un título en matemáticas, ciencias de la computación y / o física.

Si tiene algún conocimiento previo, le recomiendo leer el libro de Aaronson y luego seguir con Computación Cuántica e Información Cuántica de Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang, que es el principal recurso para estudiar este tema para cualquier persona interesada en la investigación. en este campo.

Vea también mi respuesta a ¿Qué debo aprender sobre matemáticas y física antes de aprender computación cuántica o información cuántica?

  • La computación cuántica para informáticos , por Yanofsky & Manucci, es un libro de texto que parte de los conceptos básicos de álgebra lineal y un poco de mecánica cuántica y lo lleva a través de la mayoría de los aspectos de la computación cuántica básica. Personalmente, fue difícil para mí asimilar la computación cuántica sin comprender la mecánica cuántica. Si quieres aprender mecánica cuántica, te recomiendo el texto introductorio de Griffith.
  • Información cuántica y computación cuántica , por Nielsen & Chuang es el estándar de oro para textos de computación cuántica. Se lee en un libro avanzado de pregrado a nivel de posgrado y es bastante completo, aunque tenga en cuenta que ha pasado casi una década desde que se escribió una nueva versión, y el control de calidad es un campo muy rápido, por lo que seguramente querrá complementar su leyendo con documentos reales y tal
  • John Preskill (@Caltech IQI) ha reunido algunas buenas notas de clase (así me han dicho) para un curso de control de calidad que ha estado enseñando durante bastante tiempo: http://www.theory.caltech.edu/pe
  • Una lista de todas las instituciones que realizan computación cuántica (no estoy seguro de cuán actualizada está, también parece estar baja en este momento): http://www.vcpc.univie.ac.at/~ia
  • Estoy en el medio de este: Computación clásica y cuántica por Kitaev, Shen y Vyalyi. Está orientado hacia el nivel de posgrado con un enfoque en algoritmos cuánticos, complejidad y corrección de errores. Creo que es una gran exposición, aunque uno debería estar familiarizado con la teoría de la computación de antemano. Es un libro corto y dulce.
  • La wiki y el portal de información cuántica (Quantiki) es un buen recurso, al igual que Wikipedia
  • http://qubit.org/tutorials.html tiene algunas exposiciones interesantes sobre algunos temas en los que uno podría estar interesado (aunque algunos están dirigidos a una audiencia popular)
  • No hay mejor manera que sumergirse directamente en: http://arxiv.org/archive/quant-ph

Depende de tus antecedentes. Para un científico informático, sugeriría la computación cuántica para informáticos por Yanofsky y Mannucci. Como dicen en la introducción, su objetivo es llevarte al punto en el que puedas consultar el libro canónico de CS sobre computación cuántica, computación cuántica e información cuántica de Nielsen y Chuang (también conocido como Mike e Ike después de los nombres de los autores) .

Cuando me involucré en el campo por primera vez, el físico con el que estaba trabajando me sugirió Quantum Computer Science: An Introduction by Mermin (como se sugiere en otra respuesta).

Si está buscando conocimiento general sobre el campo en lugar de trabajar en él, sugeriría Quantum Computing Since Democratus de Aaronson, que se basa en notas de clase para una clase que enseñó a un público mixto. Se trata más de los conceptos de alto nivel que de los detalles.

Principiante total:

  1. El curso de Umesh Vazirani sobre EdX
  2. El pequeño e inimaginable libro de texto de Jones y Jaksch

(para ambos, ayuda tener una formación básica en mecánica cuántica y álgebra lineal)

Más avanzado (intermedio a avanzado):

  1. Curso de Isaac Chuang sobre EdX
  2. El extenso libro de texto de Nielsen y Chuang (haz todos los ejercicios mientras lees los capítulos)
  3. Apuntes gratuitos en línea de John Preskill (encuentre la última versión)

Lectura intermedia adicional:

  1. Artículo original de Peter Shor sobre el algoritmo de Shor
  2. Documentos originales sobre códigos cuánticos de corrección de errores: Shor, Steane, Knill, Laflamme, Calderbank
  3. Tesis doctoral de Daniel Gottesman y otros documentos de finales de los 90

Lectura avanzada:

  1. Apuntes de John Watrous (encontrar la última versión)
  2. Artículos originales sobre pruebas de teorema de umbral (Aharonov, Preskill, Terhal, et al.). Por alguna razón, estas tienden a ser lecturas muy difíciles, aunque los conceptos explicados a alto nivel no parecerían tan complicados. De alguna manera, es fácil perderse en los detalles de las pruebas.
  3. Papeles de Kitaev

Hay un montón de otras cosas por ahí. Solo he resaltado algunos de los recursos más conocidos (estoy seguro de que me he perdido mucho). Tiendo a centrarme más en temas relacionados con la corrección de errores

David Mermin, que es un físico conocido (según los estándares físicos) por su libro de texto de estado sólido, tiene un buen libro sobre el tema:

Informática cuántica: una introducción: N. David Mermin

Ahora, hay enfoques ligeramente diferentes que puede adoptar para este tema: si está interesado en los fundamentos, puede leer más sobre la teoría de la información cuántica. J. Preskill de Caltech tiene un buen conjunto de notas que había usado cuando empecé. Están disponibles aquí, aunque no los miré desde … hace 10 años. El libro de Mermin es una introducción más rápida que no solo puede dar una breve introducción a los conceptos necesarios de la teoría de la información y luego enseñar sobre algunos algoritmos.

Vaya al sitio web de D-Wave (compañía que construyó la primera computadora cuántica) y mire sus publicaciones y / o presentaciones de diapositivas como páginas de información (un poco menos técnicas, pero aún implican una fuerte matemática y ciencia).

De lo contrario, Wikipedia y otros recursos comunes de Internet tienen buena información para personas de todos los niveles de habilidad técnica.

Probablemente pueda leer algunas cosas al respecto aquí y StackExchange también.

FWIW, mantengo un índice anotado de artículos sobre Quantum Computing, en números anteriores de la revista New Scientist:
Quantum Computing Research (una encuesta de artículos en New Scientist)

(La idea es ir primero a estos artículos científicos populares, en esta revista científica semanal, para obtener una visión general, y luego usarla para dirigirlo a una lectura académica más formal, según corresponda).

Aquí puede encontrar una serie de videos de un curso sobre información cuántica: 14 videos (:

Vea la primera conferencia a continuación:

Aunque hay varios miles de recursos en línea y hay libros, mi favorito personal sería Física Cuántica para tontos y hay listas de reproducción excelentes en YouTube para que pueda aprenderlo por profesionales capacitados, no una mera persona autodidacta de la escuela secundaria a la que le gusta la física cuántica (yo) ¡jaja!

¡Que tengas un gran día! Y … ¡Sonríe, te queda bien!