Quiero aprender sobre computación cuántica, ¿qué clases debo tomar?

Algunas de las cosas que me ayudaron fueron aprender algunas matemáticas discretas (tengo el libro de Kenneth Rosen, que es excelente), álgebra lineal y quizás un poco de teoría de la complejidad para comprender un poco mejor los algoritmos. Tener una pequeña introducción a la mecánica cuántica también es útil para tener una idea intuitiva de lo que está sucediendo cuando hablan de qué es un qubit, por qué el estado de un sistema se representa de la forma en que está, qué operaciones son realmente, etc.

Hay un libro llamado “Computación cuántica para informáticos” por Yanofsky y Manucci, que es realmente bueno porque tiene una introducción al álgebra lineal específica para el control de calidad, y también tiene una introducción a un poco de mecánica cuántica. Diría que lea este libro, aunque tal vez sería útil aprender un poco de matemática discreta antes de hacerlo (ya que eso es algo básico que los estudiantes de CS deben saber sobre temas avanzados), entonces puede intentar abordar Nielsen y Chuang ” Computación cuántica e información cuántica “, que se escribe en un alto nivel de pregrado o intro grad.

Sin embargo, estos pueden no ser suficientes. Debe comprender que el control de calidad realmente explotó cuando Peter Shor ideó su algoritmo de factorización principal, y no ha pasado el tiempo suficiente para que haya algunos libros definitivos. Nielsen y Chuang son una especie de libros de texto de referencia para aprenderlo y referencia, pero ya tienen 10 años, y la investigación en QC se está moviendo muy rápido. Después de pasar por eso, estás leyendo un montón de trabajos de investigación para aprender más porque eso es todo lo que hay.

Como dijiste que estabas interesado en los aspectos informáticos, te recomendaría:

  • Álgebra lineal
  • Probabilidad
  • Matemáticas discretas
  • Combinatoria
  • Álgebra (y posiblemente seguimiento con un curso de teoría de grupo)
  • Algoritmos
  • Complejidad computacional
  • Teoría de la información
  • Criptografía

También podría tomar algunos análisis y cálculos. Estos no son esenciales, pero le ayudarán a comunicarse con los físicos, lo que tendrá que hacer si lo hace profesionalmente. Del mismo modo para los cursos de matemática aplicada que conducen a la física (es decir, mecánica clásica, electromagnetismo, teoría cuántica, etc.)

Si su escuela tiene un tipo de curso de “computación cuántica para informáticos”, entonces debe tomar eso. Si no, deberías poder recoger las cosas cuánticas necesarias de libros como:

  • Procesos cuánticos, sistemas e información de Schumacher y Westmoreland
  • Informática cuántica: una introducción de Mermin
  • Una introducción a la computación cuántica por Kaye, Laflamme y Mosca
  • Computación cuántica e información cuántica por Nielsen y Chuang

Pruebe Quantum Computation CS191x en edX y N David Mermin, Quantum Computer Science. Además, pregúntale a Scott Aaronson.

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