Дополнительные сведения: учебные материалы по квантовым вычислениям

  • Статья

В этой статье собраны некоторые популярные ресурсы, которые могут оказаться полезными при изучении квантовых вычислений.

Ресурсы квантовых вычислений Майкрософт

Узнайте, как разрабатывать и применять решения для квантовых вычислений с помощью Quantum Development Kit служб и Azure Quantum.

  • Схема обучения Azure Quantum: интерактивная, бесплатная, практическая схема обучения. В этих модулях вы узнаете о квантовых вычислениях и о разработке квантовых решений с помощью Q# и Azure Quantum Development Kit.
  • Quantum Katas: коллекция руководств по самостоятельному квантовому программированию на Q#.
  • Видео об Azure Quantum: список воспроизведения с видеороликами об объявлениях, демонстрациях и обсуждениях Azure Quantum Из серии Quantum Innovator.
  • Примеры кода Q#: создайте первое квантовое решение с помощью этой коллекции готовых примеров кода.
  • Блог по Q#: блог, написанный разработчиками для разработчиков. Вы можете прочитать о последних QDK и Q# аналитических сведениях, а также узнать о квантовых проблемах и объявлениях о хакатонах.
  • Исследовательские публикации: узнайте о последних достижениях в области квантового оборудования и алгоритмов, разработанных исследователями корпорации Майкрософт.

Эти и другие ресурсы квантовых вычислений можно найти на странице, посвященной квантовому обучению от Майкрософт.

Посвященное Q# содержимое, предоставленное сообществом

Следующие ресурсы создаются и разрабатываются квантовым сообществом, которое увлечено квантовым программированием.

Книги, созданные сообществом

Блоги, созданные сообществом

  • Awesome qsharp: открытый список, включающий ресурсы и код Q#.
  • Q# Сообщество: пространство GitHub для проектов на основе сообщества.

Форумы и сообщества для квантовых разработчиков

Курсы по квантовым вычислениям

Ознакомьтесь со следующими учебными курсами по квантовым вычислениям.

  • Квантовые вычисления с помощью Microsoft QDK: серия liveProjects, которые помогут вам изучить разработку квантового программного обеспечения путем создания комплексных проектов. Вы изучите полный потенциал квантовых вычислений для шифрования, передачи данных, реконструкции данных и многого другого.
  • Квантовые вычисления (курс от Brilliant): научитесь создавать квантовые алгоритмы с нуля с помощью квантового компьютера, смоделированного в вашем браузере, в этом курсе, созданном в сотрудничестве с квантовыми исследователями и практиками из Майкрософт, X и Института квантовой информации и материи (Калифорнийский технологический институт).
  • Квантовые вычисления через комиксы (классы HackadayU): узнайте о концепциях квантовых вычислений и программировании алгоритмов в ходе обсуждений в классе и интуитивно понятных комиксов.

Список литературы

Следующая литература представляет собой коллекцию публикаций, охватывающих широкий спектр тем квантовых вычислений.

Квантовые вычисления для начинающих

Если вы являетесь квантовым энтузиастом и хотите начать изучать теорию квантовых вычислений, следующие публикации помогут вам разобраться в таких темах, как квантовая физика, информатика и линейная алгебра.

  • Nielsen, M. A. & Chuang, I. L. Квантовые вычисления и квантовая информация. Квантовые вычисления и квантовая информация. Великобритания: Кембриджский университет Пресс, 2010.
  • Kaye, P., Laflamme, R., & Mosca, M. Введение в квантовые вычисления. Оксфордский университет Пресс, 2007.
  • Rieffel, E. G., & Polak, W. H. Квантовые вычисления: мягкое введение. MIT Press, 2011.

Различные типы кубитов

  • Сергей Бравий, Оливер Дил, Джей М. Гамбетта, Дарио Гил и Зайра Назарио. Будущее квантовых вычислений со сверхпроводящими кубитами, 2022.
  • Microsoft Quantum. InAs-Al Hybrid Devices Passing the Topological Gap Protocol, arXiv:2207.02472 [cond-mat.mes-hall], (2022).
  • М. Саффман. Квантовые вычисления с атомарными кубитами и взаимодействиями rydberg: progress and challenges, Журнал of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 49(20):202001, (2016).
  • J. I. Cirac и P. Zoller. Квантовые вычисления с холодными захваченными ионами, Phys. Rev. Lett., 74:4091–4094 (1995).

Исправление квантовых ошибок

  • Майкл Беверленд, Vadym Kliuchnikov и Эдди Шоуте. Компиляция кода Surface с помощью путей, несвязанных по краям, PRX Quantum, 3:020342, (2022) .
  • Адам Паецник, Кристина Кнапп, Николя Дельфоссе, Бела Бауэр, Чонван Хаах, Мэтью Б. Гастингс и Маркус П. да Силва. Производительность плоских флокетных кодов с кубитами на основе майораны, 2022.
  • Остин Г. Фаулер, Маттео Мариантони, Джон М. Мартинис и Эндрю Н. Клиланд. Коды поверхности: К практическим крупномасштабным квантовым вычислениям, Phys. Rev. A, 86:032324, (2012).
  • Даниэль Готтесман. Введение в исправление квантовых ошибок и отказоустойчивые квантовые вычисления. В квантовой информационной науке и ее вклады в математику, Материалы симпозиумов в прикладной математике, том 68, страницы 13–58, (2010).

Оценка ресурсов

  • M. E. Beverland, P. Murali,1 M. Troyer, K. M. Svore, T. Hoefler, V. Kliuchnikov, G. H. Low, M. Soeken, A. Sundaram и A. Vaschillo. Оценка требований к масштабированию для практического квантового преимущества, arXiv:2211.07629v1, 2022.
  • Исаак Х. Ким, Ye-Hua Лю, Сэм Паллистер, Уильям Пол, Сэм Робертс и Eunseok Ли. Оценка отказоустойчивости ресурсов для квантового химического моделирования. Пример использования молекул электролитов лий-ионных аккумуляторов. Phys. Rev. Research, 4:023019, Апрель 2022.
  • Джулия Меули, Матиас Сукен, Мартин Реттерлер и Томас Х. Включение квантовых компиляторов с учетом точности с помощью оценки символьных ресурсов Proc. Программа ACM. Lang., 4(OOPSLA), 2020.

Отказоустойчивые квантовые вычисления

  • Гектор Бомбин, Крис Доусон, Райан В. Мишмаш, Наоми Никерсон, Фернандо Паставски и Сэм Робертс. Логические блоки для отказоустойчивых топологических квантовых вычислений, 2021.
  • Антонио Д. К'орколес, Абхинав Кандала, Али Джавади-Абхари, Дуглас Т. МакКлюр, Эндрю У. Кросс, Кристан Темм, Пол Д. Нация, Маттиас Стеффен и Джей М. Гамбетта. Проблемы и возможности систем краткосрочных квантовых вычислений, Proceedings of the IEEE, 108(8):1338–1352 (2020).
  • Майкл Эдвард Беверленд. К реализуемым квантовым компьютерам, докторская диссертация, Калифорнийский технологический институт, 2016 г.
  • Питер Шор. Отказоустойчивые квантовые вычисления. В материале 37-й конференции по основам компьютерных наук, страницы 56–65. IEEE (1996).

Квантовая химия

  • К. Тилли, Хунсян Чэнь, Шусян Цао, Д. Пикоцци, К. Setia, Ying Li, E. Grant, L. Wossnig, I. Rungger, G. Бут, J. Tennyson. The Variational Quantum Eigensolver: обзор методов и рекомендаций, arXiv:2111.05176v3 [quant-ph], 2022.
  • V. фон Бург, Гуанг Хао Лоу, Т. Хенер, Д.С. Штайгер, М. Рейхер, М. Роэтлер и М. Тройер. Квантовые вычисления усовершенствовали вычислительный катализ. Phys. Rev. Research 3, 033055 (2021).
  • Бела Бауэр, Сергей Брави, Марио Мотта и Гарнет Kin-Lic Чан. Квантовые алгоритмы для квантовой химии и квантового материаловедения, химические обзоры, 120(22):12685–12717 (2020).