¿Cómo puedo aprender los conceptos básicos sobre las computadoras cuánticas?

Aquí, estoy tratando de explicarle lo básico de la computación cuántica.

La computación cuántica, también conocida como computación atómica, es el área de investigación que persiste en el desarrollo de la tecnología informática basada en la teoría y los principios cuánticos. La teoría cuántica describe el comportamiento y la naturaleza de la energía y la sustancia en el nivel cuántico, que es atómico y subatómico. El desarrollo de la computadora cuántica, si es realista, marcaría un salto adelante en la capacidad de computación muy superior al del ábaco a una supercomputadora moderna, con un recital que crece en el reino de mil millones de veces y más allá. Al seguir las leyes de la física cuántica, la computadora cuántica obtendría una gran potencia de procesamiento a través de la facilidad de estar en múltiples estados, y usaría todas las permutaciones posibles simultáneamente para realizar tareas. Ahora, es esencial comprender la teoría cuántica antes de aplicarla en nuestra red de tecnología de la información y comunicación (ICTN), que se convierte en computación cuántica. En realidad, en 1990, Max Planck introdujo el concepto de teoría cuántica en el que introdujo la idea de que la energía existe en unidades individuales, a las que ha dado el nombre de quanta, como importa. Luego, muchos científicos han trabajado durante más de 30 años para tener una comprensión moderna de la teoría cuántica.

Los fundamentos necesarios de la teoría cuántica

• La energía, por ejemplo, la materia, consiste en unidades separadas, en lugar de exclusivamente como una onda constante.
• Las partículas básicas de energía, así como la materia, pueden comportarse como partículas u ondas. Generalmente depende de las condiciones.
• El movimiento de partículas básicas es inherentemente aleatorio y por eso es impredecible.
• La dimensión concurrente de dos valores complementarios, como la ubicación y el momento de una partícula básica, se ve inevitablemente afectada. Es algo así como una medición más precisa de un valor dará una medición más defectuosa del otro valor.

Para empezar, el mejor libro es David Mermin, Quantum Computer Science

El mejor libro para aprender mecánica cuántica es JJ Sakurai, Modern Quantum Mechanics [y si necesitas un calentamiento, David Griffiths, Quantum Mechanics]

El mejor libro sobre el álgebra lineal que necesitas es Sheldon Axler, Linear Algebra Done Right

Las mejores notas de clase intuitivas, aunque desactualizadas, son Richard Feynman, Lectures on Computation

Las mejores notas de clase modernas son John Preskill, Notes on Quantum Computing

La cuenta más popular de un pionero en el campo es David Deutsch, The Fabric of Reality

La mejor cuenta popular publicada recientemente probablemente será Scott Aaronson, Quantum Computing Since Democritus

Haga preguntas a Scott Aaronson sobre Quora y vea su blog Scott Aaronson y el artículo

Scott Aaronson: Quantum Computing promete nuevas ideas

tanto como

La visión de un teórico de la complejidad de la computación cuántica

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En realidad, y de manera algo sorprendente, la única matemática que realmente necesita saber además de los vectores propios y los valores propios, los espacios vectoriales y las transformaciones unitarias en álgebra lineal es la transformada de Fourier. El resto es principalmente conceptual. Básicamente, si sabes qué es una transformación unitaria, sabes qué es un valor propio y sabes qué es una transformación de Fourier, llegarás al otro lado.

Mecánica cuántica (los requisitos previos son Cálculo I, II, III, Física I, II, III), Materiales, Circuitos. Además, si desea comprender el lado del hardware de las computadoras cuánticas, entonces necesita muchos cursos de informática. Esto es solo para empezar. Lo más probable es que necesites un doctorado. El otro lado de la moneda es comprender HPC (computación de alto rendimiento) junto con mucha programación. Simplemente puede dejar que los ingenieros trabajen en las cosas técnicas y prepararse con los aspectos computacionales. Construyendo modelos matemáticos que puede ejecutar en estas máquinas del futuro.

La computación cuántica es un área de la informática que estudia los sistemas de computación teóricos que hacen uso directo de mecanismos de mecánica cuántica, como el enredo o la superposición, para realizar la computación. Como tal, no es un lenguaje en el que uno aprende a programar, sino más bien una plataforma informática que se usaría para ejecutar cálculos.

Lo primero que necesitaría aprender es álgebra lineal, desde bases, espacios vectoriales hasta productos internos y vectores propios. Este es un requisito previo.

Sugeriría este curso sobre edX: mecánica cuántica y computación cuántica

Si está familiarizado con las matemáticas, puede leer este maravilloso libro de Scott Aaronson: Quantum Computing desde Demócrito. Proporciona mucha información sobre el funcionamiento de la computación cuántica desde un punto de vista matemático. Además, lea su blog regularmente.

No lo hace, y a menos que su empleador o institución educativa tenga $ 10 millones para arrojar en una máquina, no podrá probar su código teórico durante mucho tiempo.

La computación cuántica es un concepto, realmente no funciona lo mejor que ha hecho es 3 × 5 = 15. No se basa en una mecánica adecuada para hacer que las cosas funcionen. Eso significa que no tiene reglas, puede o no obtener la respuesta a lo que ha solicitado.

En este momento, después de 25 años de investigación, no tenemos una forma adecuada de trabajar con el sistema, por lo que realmente no puede obtener la respuesta.