क्या मेरी पृष्ठभूमि क्वांटम कंप्यूटिंग शुरू करने के लिए पर्याप्त है?

Question

मैं प्रथम वर्ष का स्नातक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग छात्र हूं। मैं भविष्य में क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम एआई का अध्ययन करना चाहता हूं और संभवतः क्वांटम कंप्यूटर के निर्माण पर भी काम कर रहा हूं।

मैंने स्ट्रैंज इंट्रोडक्शन टू लीनियर अलजेब्रा को दो बार और एक्सलर के लीनियर अलजेब्रा डोन राइट को खत्म किया है । मैंने MIT OCW 6.041 प्रोबेबिलिटी कोर्स पूरा कर लिया है। मैं कैलकुलस 1, 2 और 3 और डिफरेंशियल इक्वेशन जानता हूं।

मेरे 2 सवाल हैं:

1. क्या क्वांटम कंप्यूटिंग का अध्ययन करने के लिए मेरी पृष्ठभूमि पर्याप्त है?
2. मुझे कहां से शुरू करना चाहिए / आपको कौन सी सामग्री सुझानी चाहिए?

Comments

मैं केवल यह कहना चाहूंगा कि एक हाईस्कूल छात्र के रूप में जिसने क्वांटम कंप्यूटिंग की मूल बातें सीखी हैं - हाँ, आपकी पृष्ठभूमि पर्याप्त है। यदि आप सीखने के इच्छुक हैं, तो आप सीख सकते हैं।

— हीथ

एक स्टार्टअप दृष्टिकोण अपनाएं और अभी शुरुआत करें। फिर जब आपको कुछ ज्ञान के अंतराल मिलते हैं, तो आप उनमें जाते हैं। यह सुनिश्चित करने का सबसे अच्छा तरीका है कि आप सीखें कि आपको x

— आउटसाइडर

यदि आप ईई / ईसीई स्ट्रीम में विश्वविद्यालय से गुजरने की योजना बना रहे हैं, तो हार्डवेयर पक्ष में रुचि रखने पर आपको कुछ भौतिकी का अध्ययन करना होगा। आपका प्रश्न स्पष्ट नहीं है कि आप केवल हार्डवेयर या एल्गोरिदम / सॉफ़्टवेयर में रुचि रखते हैं या नहीं। आप कुछ भौतिकी के साथ भी ऐसा ही करेंगे, लेकिन यदि आप वास्तव में हार्डवेयर को समझना और / या विकसित करना चाहते हैं तो दोगुना कर सकते हैं।

— जे ...

आप पढ़ सकते हैं क्यू लगभग कोई पृष्ठभूमि के साथ क्वांटम के लिए है , और यह क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए एक वास्तविक परिचय है। मैं कुछ बिंदु पर डेमोक्रिटस के बाद से क्वांटम कम्प्यूटिंग की जांच करने की भी सिफारिश करता हूं ।

— छोटू

Answer 1

मैं एक पाठ्यपुस्तक पर काम कर रहा हूं जो वर्तमान में पायथन और क्यू # के साथ जानें क्वांटम कम्प्यूटिंग नामक अर्ली एक्सेस में है । यह उन लोगों के लिए है जो क्वांटम कंप्यूटर के लिए प्रोग्राम करना सीखना चाहते हैं, और क्वांटम कंप्यूटर कैसे काम करता है, इसकी मूल बातें सीखते हैं। केवल ज्ञान पूर्वापेक्षाएँ कुछ भाषा में प्रोग्रामिंग कर रही हैं (पायथन मदद करता है लेकिन वास्तव में आवश्यक नहीं है) और रैखिक बीजगणित की मूल बातें (कई मैट्रीक और वैक्टर सामान की तरह)। मेरे सह-लेखक @ क्रिस-ग्रैनेड और मैं इस बात पर प्रतिक्रिया देना पसंद करूंगा कि वर्तमान में पुस्तक से जुड़े मंचों पर क्या है, और सम्मेलनों और पॉडकास्ट के लिए चारों ओर छूट कोड तैर रहे हैं और इस तरह, एचएमयू पर डीएम और मैं फिर से एक पा सकते हैं !

Comments

मुझे किताब देखने में भी दिलचस्पी होगी। मैं क्वांटम कंप्यूटिंग के बारे में भी सीख रहा हूं। कृपया मुझे बताओ!

— एनरिक सेगुरा

@DrSarahKaiser, जब आप उम्मीद करते हैं कि आपकी पुस्तक समाप्त हो जाएगी? आपने मुझे झुका दिया, और मैं बहुत निराश था कि मैं पूरी बात नहीं पढ़ पाया: /

— TheCatWhisperer

हमारा लक्ष्य अगले साल की शुरुआत में है, लेकिन नए अध्याय जारी किए जाएंगे क्योंकि हम उन्हें खत्म कर देंगे। क्वांटम कुंजी वितरण पर कुछ सामान पर काम करना और इस समय सिंगल क्विबिट्स के साथ अधिक काम करना quant मुझे बहुत खुशी है कि आपने उन्हें पसंद किया है और मैं आपके लिए जल्द ही पढ़ने के लिए उत्साहित हूं!

— डॉ। सारा कैसर

Answer 2

मैं निश्चित रूप से इसके लिए जाना कहूंगा। आपके पास मेरे अनुभव और गणित का ज्ञान बहुत कम है, लेकिन मैं मूल बातें सीखने में सक्षम हूं। निश्चित रूप से कुछ सामान है जो मेरे सिर पर जाता है, लेकिन मुझे लगता है कि आप अच्छी तरह से तैयार होंगे। एक क्षेत्र जहां आपको अधिक अध्ययन की आवश्यकता हो सकती है वह है तर्क और शास्त्रीय कंप्यूटर विज्ञान। ज्ञान होने के बाद भी, कुछ बुनियादी ज्ञान, यहाँ निश्चित रूप से मदद करता है। मैंने क्रिस बर्नहार्ट की क्वांटम कम्प्यूटिंग फॉर एवरीवन से शुरुआत की । यह आपके लिए बहुत सरल हो सकता है, लेकिन इसने मुझे एक अच्छा प्रवेश बिंदु दिया।

अंत में, मुझे लगता है कि यह आपकी रुचि और उत्साह है जो सबसे अधिक मायने रखता है, इसलिए, यदि आप विषय से मोहित हो गए हैं, तो इसे आगे बढ़ाएं!

Answer 3

मैं भी किसी दिन क्वांटम कंप्यूटिंग में करियर शुरू करने की उम्मीद कर रहा हूँ। मैं एक भौतिकी छात्र हूं, जो इस विषय में लगभग एक साल पहले दिलचस्पी ले रहा था, और ये कुछ चीजें हैं जिन्होंने मुझे एक नींव बनाने में मदद की।

पृष्ठभूमि के संदर्भ में, रैखिक बीजगणित एकमात्र पाठ्यक्रम है जो विषय की मूल बातें समझने के लिए आवश्यक है। कारण यह है कि एक विशेष वेक्टर (राज्य कहा जाता है) पर मेट्रिसेस (जिसे गेट्स कहा जाता है) की एक श्रृंखला के रूप में गणना को सरल बनाया जा सकता है। क्वांटम यांत्रिकी में एक कोर्स अधिक उन्नत अध्ययन और क्वांटम कंप्यूटिंग के कई अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक होगा, लेकिन आप इस तरह के पाठ्यक्रम के बिना मूल बातें सीखना शुरू करने के लिए पूरी तरह से योग्य हैं।

संसाधनों के संदर्भ में, मेरी सलाह है कि आप अपने पहले परिचय के लिए पाठ्यपुस्तक की तुलना में कुछ हल्का करें। मैं Microsoft क्यू # सपोर्ट डॉक्स की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं, विशेष रूप से "क्वांटम कम्प्यूटिंग कॉन्सेप्ट्स" लेख यहां पाया गया है । यदि आप प्रोग्रामिंग शुरू करना चाहते हैं, तो क्यू # पृष्ठभूमि में C # और एक कार्यात्मक प्रोग्रामिंग भाषा के बिना सीखना बहुत मुश्किल होगा , इसलिए इसे शुरू करना सही भाषा नहीं हो सकती है। यह भाषा के खिलाफ कुछ भी नहीं है, लेकिन यह मेरे लिए कठिन था क्योंकि मैंने कभी भी C # का उपयोग नहीं किया था और मेरे कार्यात्मक प्रोग्रामिंग पाठ्यक्रम से पहले भाषा-विशिष्ट डॉक्स पढ़ने में परेशानी हुई थी। मैं व्यक्तिगत रूप से पायथन में बहुत अधिक प्रशिक्षण लेता हूं , इसलिए Google की Cirq या IBM की Qiskit जैसी भाषाएं मेरे लिए अधिक स्वाभाविक विकल्प थीं।

एक बार जब आप मूल लेखों में उन लेखों में से कुछ के माध्यम से चले गए, तो जब मैं एक पाठ्यपुस्तक उठाऊंगा। किसी ने पहले ही "माइक और आईके" ( क्वांटम संगणना और क्वांटम सूचना माइकल नील्सन और इसाक चुआंग द्वारा उल्लेख किया है ) जो इस विषय पर सबसे उच्च माना पुस्तकों में से एक है। मैं एक और उल्लेख करना चाहूंगा क्वांटम कंप्यूटर साइंस: एन। डेविड डेविड का एक परिचय , जो क्वांटम यांत्रिकी की पृष्ठभूमि के बिना किसी के लिए बहुत सुलभ है, कम से कम कुछ अध्यायों के लिए। कोई भी पुस्तक सभी के लिए सही नहीं है, इसलिए बस कुछ प्रयास करें और देखें कि आपके लिए क्या मायने रखता है।

मेरी आखिरी सलाह यह है कि किसी मित्र के साथ सामग्री के माध्यम से काम करने के लिए एक मित्र की तलाश करें या विशेष रूप से कठिन विषयों के माध्यम से आपको चलने में मदद करने के लिए एक प्रोफेसर। आपके अकादमिक करियर में कुछ याद रखने वाली बात यह है कि गणित, और संबंधित क्षेत्र, एक गाइड के साथ बेहतर है।

सौभाग्य!

Answer 4

क्वांटम कंप्यूटिंग के मूल सिद्धांत को समझना पहुंच के भीतर होना चाहिए। यदि आप रैखिक बीजगणित को समझते हैं, तो गणित आपका ठोकर नहीं होगा। क्वांटम यांत्रिकी या तो नहीं होनी चाहिए - जब आपको इसके कुछ मशीनरी का दोहन करने की आवश्यकता होती है, तो आपको आरंभ करने के लिए गहरी समझ की आवश्यकता नहीं होती है। अधिकांश परिचयात्मक QC संसाधन सुपरपोज़िशन, माप, एकात्मक ऑपरेटरों, और उलझाव की अवधारणा के आवश्यक विचारों का निर्माण करेंगे।

इंजीनियरिंग क्वांटम कंप्यूटर एक और कहानी है। यदि आप ऐसा करना चाहते हैं, तो आपको क्वांटम यांत्रिकी के बारे में अधिक जानना होगा। लेकिन क्वांटम कंप्यूटिंग का मूल सिद्धांत अभी भी पहले आना चाहिए।

यदि आप शुरू कर रहे हैं, तो आपको शानदार.org (शानदार.org/courses/quantum-computing) पर देखना चाहिए, पहला अध्याय मुफ़्त है)। पूर्ण प्रकटीकरण, मैंने इस पाठ्यक्रम को उपलब्ध QC सीखने के विकल्पों की स्थिति के साथ निराशा से बाहर लिखा। यह सीखने से आपको लगता है कि क्वांटम कंप्यूटिंग (हाइब्रिड शास्त्रीय / क्वांटम अप्रोच जैसे वीक्यू) के वर्तमान अहसासों के लिए क्या है।

रास्ते के साथ, आप क्वांटम गेट्स की जांच करते हैं, बुनियादी क्वांटम सूचना प्रसंस्करण सर्किट (जैसे टेलीपोर्टेशन और सुपरडेंस कोडिंग) का निर्माण करते हैं, क्वांटम स्पीडअप के स्पष्ट उदाहरण देखते हैं, और क्वांटम एल्गोरिदम के प्रमुख वर्गों को समझते हैं। आप गणित सीखते हैं, लेकिन इसने पाठ्यक्रम में एम्बेडेड क्वांटम कंप्यूटर को भी सिम्युलेटेड कर दिया है, जिससे आप यह जान सकते हैं कि क्या हो रहा है। आप यह भी सीखेंगे कि Microsoft की Q # भाषा में क्वांटम एल्गोरिदम को कैसे प्रोग्राम किया जाए और क्वांटम केमिस्ट्री में एक बुनियादी एप्लिकेशन बनाने के लिए इसका उपयोग किया जाए।

Answer 5

जितना अधिक आप गणित, प्रोग्रामिंग, क्वांटम भौतिकी आदि के बारे में जानते हैं उतना बेहतर है, लेकिन यह क्षेत्र सभी के लिए नया है। हम सब लगातार सीख रहे हैं इसलिए मुझे लगता है कि आपको ठीक करना चाहिए। यह कहने के बाद, मैं आपको अपने प्रोग्रामिंग कौशल विकसित करने की सलाह दूंगा (पायथन व्यापक रूप से इस दायरे में उपयोग किया जाता है) और आईबीएम, रिगेटी और डी-वेव जैसे क्वांटम कंप्यूटर विकसित करने वाली कंपनियों द्वारा ऑनलाइन प्रदान किए गए सामान को पढ़ना शुरू करें। वह आपको मिल जाएगा। सौभाग्य।

Answer 6

मुझे लगता है कि यह सबसे अच्छा होगा यदि आप माइक और आईके पढ़ना शुरू करें । हार्ड कॉपी खरीदें। अभ्यास के माध्यम से जाओ। यह कागजात पढ़ने के लिए पर्याप्त होगा। आगे का पढ़ने वाला खंड शुरुआती बिंदु प्रदान करेगा जहां से साहित्य में प्रवेश करना उपयुक्त होगा।

प्रोग्रामिंग पहलुओं के लिए शुरू करने के लिए सबसे अच्छी जगह कुतुप है

Answer 7

मैं जैक हिडरी की नई किताब "क्वांटम कम्प्यूटिंग: एन अप्लाइड अप्रोच" को देखने की भी सिफारिश करूंगा, जो मूल बातें (और अधिक) सीखने के लिए बहुत ही हैंडसम दृष्टिकोण प्रदान करता है।

Answer 8

हाँ। हमें सीखने के लिए विषय के लिए एक योग्यता होनी चाहिए। लगता है, आपको क्वांटम भौतिकी आधारित कंप्यूटिंग सीखने की गहरी इच्छा है।

कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी का भविष्य क्वांटम है, डिजिटल कंप्यूटिंग एक अतीत होगा और इसे 0 और 1 के बहुत जल्द गूंगा तकनीक के रूप में जाना जाएगा।

क्वांटम कंप्यूटिंग के लिए आपकी रुचि विषय में गहराई तक जाने के लिए पर्याप्त से अधिक है।

नवीनतम पत्रिकाओं और क्वांटम कम्प्यूटिंग पर शोध कार्य के माध्यम से जाना। बहरहाल, स्प्रिंगर प्रकाशन पुस्तकें एक स्व अध्ययन के लिए भी अच्छी हैं। इन किताबों में हमें कई अन्य संदर्भ भी मिल सकते हैं।

कुछ पुस्तकों के मुफ्त पूर्वावलोकन ऑनलाइन उपलब्ध हैं:

• क्वांटम कम्प्यूटिंग में स्पष्टीकरण (विलियम्स, कॉलिन पी।)

• क्वांटम कम्प्यूटिंग (हिरवेन्सलो, मिका)

Comments

The future of the computing technology is quantum, the digital computing will be a past and will be known as dumb technology of 0's and 1's very soon. है अत्यधिक व्यक्तिपरक और यहां तक कि क्या कंप्यूटिंग क्वांटम में कई (के सबसे?) लोगों को लगता है की इसके विपरीत। मैं आज जो सबसे ज्यादा सुन रहा हूं, वह यह है कि "क्वांटम हार्डवेयर का उपयोग एक त्वरक के रूप में किया जाएगा, जैसे हम आज GPU का उपयोग करते हैं"। वैसे भी, क्लासिकल कंप्यूटिंग क्वांटम कंप्यूटिंग से दूर है। किताबें अच्छी हैं, लेकिन काफी महंगी हैं। मैं मानता हूं कि एक बार जब आप उन्हें समझ पाएंगे, तो पेपर पढ़ना सबसे अच्छा है।

— नेल्लीमे जूल

सही। हार्डवेयर सिमुलेशन कुछ दशकों के लिए डिजिटल होगा, लेकिन कोर कंप्यूटिंग तकनीक 2020 तक अधिक से अधिक क्वांटम-रेडी और क्वांटम-सक्षम होगी।

— user30612

@Nimeimee एक सामान्य कंप्यूटर पर डेटा के एक टुकड़े की स्थिति को 'हां' या 'नहीं' राज्यों के निश्चित तर्क के साथ जाना जाता है, लेकिन क्वांटम गणना स्पिन राज्य इलेक्ट्रॉनों की संभावनाओं के आगे राज्यों का उपयोग करता है या तो +1/2/1 / 2, उदाहरण के लिए। केवल बहुत ही सरल क्वांटम कंप्यूटर बनाए गए हैं, हालांकि बड़े डिजाइनों का आविष्कार किया गया है। क्वांटम अभिकलन एक विशेष प्रकार के भौतिकी, क्वांटम भौतिकी का उपयोग करता है, जो स्वयं बहिष्करण सिद्धांतों, संभाव्यता सिद्धांतों, अनिश्चितता सिद्धांतों और विलक्षण एल्गोरिदम पर आधारित है। । क्वांटम कंप्यूटिंग का भविष्य, हालांकि सुंदर और दिलचस्प है।

— यूजर 30612

आपको यह समझाने की आवश्यकता नहीं है कि मैं वर्तमान में क्वांटम एल्गोरिदम और कार्यान्वयन पर पूरा समय काम कर रहा हूं। मैं सिर्फ यह कह रहा हूं कि, मेरे दृष्टिकोण से, क्वांटम हार्डवेयर केवल शास्त्रीय हार्डवेयर को बहुत विशिष्ट कार्यों (जैसे पूर्णांक फैक्टरिंग उदाहरण के लिए) के लिए प्रतिस्थापित करेगा, लेकिन सामान्य कार्यों के लिए नहीं।

— नेल्लीमे