Afortunadamente, aprender a programar una computadora cuántica es (1) mucho más fácil que construir una y (2) mucho más fácil que aprender también la mayoría de la mecánica cuántica.
La razón de (1) es la misma razón por la que es más fácil programar una computadora clásica que construir una. La mayoría de los programadores de computadoras no podrán explicarte la física de los semiconductores, pero son muy competentes para escribir programas que finalmente dependen de la física de los semiconductores. Trabajan en un nivel más alto de abstracción.
La razón de (2) es que la computación cuántica trata con un subconjunto muy simple de mecánica cuántica. Un qubit es el sistema mecánico cuántico no trivial más simple que existe (es decir, es bidimensional). Y con múltiples qubits, solo se trata de sistemas de dimensiones finitas. Además, los estados cuánticos se manipulan utilizando puertas cuánticas (que son simplemente transformaciones lineales unitarias) en lugar de hamiltonianos, por lo que no tiene que resolver la ecuación de Schrodinger para comprender cómo evolucionan sus qubits. Y finalmente, la gran razón: la mayor parte de la dificultad de la mecánica cuántica es aprender a modelar sistemas reales usándola. Este es un arte que lleva años desarrollar. Afortunadamente, esto no es parte de la computación cuántica. Le entregan un modelo de cómo funciona una computadora cuántica y simplemente lo usa.
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Mi punto es que aprender computación cuántica no es tan desalentador como parece. Todo lo que requiere es comprender algunos conceptos básicos de álgebra lineal (por ejemplo, qué es un vector en sentido abstracto, qué son las transformaciones lineales, qué base es, cuál es el producto interno, etc.) y algunos conceptos básicos de la mecánica cuántica (por ejemplo, sistemas físicos están modelados por vectores en un espacio vectorial con una dimensión igual al número de estados distinguibles del sistema, cuando se realiza una medición, el vector de estado “colapsa” a uno de los estados base con una probabilidad igual al cuadrado de la amplitud de ese estado , etc.)
Una vez que sepa esto, puede comenzar a leer algunos algoritmos específicos (por ejemplo, Grover’s y Shor’s) y aprender a utilizar un sistema específico (por ejemplo, IBM Quantum Experience).
Hice algunos videos que no suponen antecedentes con nada de esto y lo guían a través de una comprensión rigurosa del algoritmo de Grover. Nada de eso es terriblemente difícil, solo lleva un poco de tiempo. Pero infinitamente menos que aprender mecánica cuántica “completa”, lo cual sería un requisito previo para construir una computadora cuántica.
