Learn Quantum Computing For Free

← Вернуться на домашнюю страницу

Квантовые учебные ресурсы

Добро пожаловать в репозиторий квантовых вычислений учебных ресурсов! Этот репозиторий направлен на предоставление курационного списка бесплатных ресурсов, чтобы помочь вам узнать о квантовых вычислениях. Независимо от того, являетесь ли вы новичком или опытным исследователем, эти ресурсы могут помочь вам погрузиться в увлекательный мир квантовых вычислений. (Будет добавлено больше ресурсов, когда я сталкиваюсь с ними, вы также можете добавить больше ресурсов)

Оглавление

• QISKIT Ресурсы
• Пеннилайн ресурсы
• Открыть HPI
• IQM
• YouTube
• Грань
• Ту Делфт
• NPTEL
• Отдельные лица
• GitHub
• Форумы сообщества
• Блоги и информационные бюллетени

QISKIT Ресурсы

Квантовые вычисления - это захватывающее поле, которое использует принципы от квантовой механики для более эффективного решения сложных задач, чем классические компьютеры. Это включает в себя такие понятия, как суперпозиция, запутанность и квантовые ворота. В этом разделе представлено введение в квантовые вычисления.

Курсы

• Понимание квантовой информации и вычислений: этот бесплатный курс охватывает квантовую информацию на подробном математическом уровне. Присоединяйтесь к Джону Уотруусу, когда вы исследуете квантовую информацию, квантовые алгоритмы и как понимать и смягчить шум.
• ВВЕДЕНИЕ КУРС: Не уверены, с чего начать? Этот путь для вас. Это введение предназначено для аудитории из всех фонов. Независимо от того, хотите ли вы начать свое путешествие в квантовые вычисления или просто любопытно, что это такое, этот курс перенесет вас от нуля до одного, без размахивания руки.
• Понимание квантовой информации и вычислений: выясните, как мы можем использовать квантовые системы для более эффективного решения проблем, включая проблемы с реальными приложениями, такими как поиск и факторинг.
• Дизайн вариационного алгоритма: этот курс учит, как писать вариационные алгоритмы: ближайшие алгоритмы гибрид-квантум-классических, которые являются идеальными кандидатами для достижения квантового преимущества. Мы также рассмотрим, как использовать примитивы времени выполнения QISKIT для оптимизации для скорости и точности.
• Квантовое машинное обучение: Хотите узнать об этой захватывающей, развивающейся области? Если вы знакомы с квантовыми вычислениями, этот курс даст вам учебник по машинному обучению, проведет вас через ключевые концепции и составит вас скоростью с недавними разработками.

Главы

• Предварительные условия: Узнайте о программном обеспечении, используемом для написания учебника QISKIT (ноутбуки Python и Jupyter), и настроить вашу среду для воспроизведения экспериментов.
• Квантовые состояния и кубиты: в этой главе представлены вычислительные концепции, которые мы исследуем в более поздних главах, а затем представляют основные квантовые концепции.
• Многочисленные кубиты и запутанность: с основами в этой главе исследуются последствия этих новых квантовых эффектов и позволяют нам инструментам для понимания квантовых алгоритмов.
• Квантовые протоколы и квантовые алгоритмы: в этой главе мы используем квантовые эффекты для создания мощных алгоритмов, начиная с простого алгоритма подтверждения концепции, до знаменитого алгоритма факторинга Шора (и за его пределами).
• Исследование квантового оборудования с использованием микроволновых импульсов: в этой главе мы приближаем уровень ближе к реальным квантовым машинах. Узнайте о физике этих устройств и о том, как программировать их на уровне микроволновых импульсов.
• Квантовые алгоритмы для приложений: если алгоритмы являются решением, то в чем проблема? В этой главе мы смотрим, как мы можем принять общие алгоритмы и применять их в более конкретных ситуациях.
• Исследование квантового оборудования с использованием квантовых схем: все квантовые устройства на основе цепи имеют некоторые сходные характеристики и проблемы. В этой главе мы исследуем, как квантовые цепи работают на современных квантовых компьютерах и способах повышения производительности.
• Квантовые вычислительные лаборатории: этот набор лабораторий предоставляет 7 различных упражнений, которые вы (или ваши ученики) можете использовать для изучения поведения текущих квантовых компьютеров и практиковать свои навыки кодирования цискита.
• Игры и демонстрации: проверьте игры и демонстрации, созданные в среде этого учебника; Отлично подходит для преподавания или просто для развлечения!

Учебные пособия

• Квантовые схемы: удобно с квантовыми вычислениями, но новичок в Qiskit? Узнайте, как создавать простые квантовые схемы и визуализировать квантовые состояния.
• Усовершенствованные схемы: узнайте о более продвинутых функциях класса QUISKIT QuantumCircuit, в том числе о том, как создавать пользовательские ворота и о том, как использовать Transpiler для оптимизации ваших цепей и нацеливания на различные устройства.
• Классические симуляторы: Qiskit включает в себя мощные квантовые симуляторы, чтобы исследовать, как квантовые цепи будут вести себя как на идеальном, так и в шумном оборудовании. Эти уроки показывают вам, как использовать расширенные функции этих симуляторов.
• Алгоритмы: эти уроки показывают вам, как использовать встроенные алгоритмы Qiskit. Qiskit поддерживает классические алгоритмы, такие как Shor's и Grover's, а также более поздние события, такие как VQE и QAOA.
• Операторы: Узнайте, как Qiskit представляет квантовые операторы, и как мы можем использовать их для создания сложных квантовых программ.
• Образцы алгоритмов в циските: узнайте об итерационном алгоритме оценки квантовой фазы и о том, как вы можете запрограммировать его в Qiskit.

Летние школы

• Введение в квантовые вычисления и квантовое оборудование (2020). Это введение в мир квантовых вычислений исследует ключевые квантовые алгоритмы, а также квантовое оборудование, предназначенное для запуска этих алгоритмов. Эти лекции были впервые выпущены в рамках двухнедельной интенсивной летней школы в июле 2020 года.
• Quantum Computing & Quantum Machine Learning (2021): предназначен для расширения возможностей следующего поколения квантовых исследователей и разработчиков с навыками и ноу-хау для самостоятельного изучения квантовых применений. Начиная с вступительного «аварийного курса» на квантовых вычислениях, материалы продолжают погружаться и исследуют одну ключевую область: квантовое машинное обучение.
• Квантовые моделирование (2022): Эта летняя школа обеспечивает сфокусированное введение в квантовые вычисления и его применение к квантовому моделированию, с особым вниманием к квантовой химии. Эти лекции были впервые выпущены в рамках двухнедельной интенсивной летней школы в июле 2022 года.

Пеннилайн ресурсы

У Pennylane есть удивительные демонстрации и учебные ресурсы

Узнайте квантовое программирование

• Квантовые вычисления: квантовые вычисления - это область исследования, которая расширяет набор физических законов Классические компьютеры, на которых работают путем доступа к квантовым аспектам физического мира, открывая новые способы обработки информации.

• Квантовое машинное обучение: мы вступаем в захватывающее время в квантовой физике и квантовых вычислениях: краткосрочные квантовые устройства быстро становятся реальностью, доступными для всех за Интернетом. Это, в свою очередь, стимулирует разработку квантового машинного обучения и вариационных квантовых цепей.

• Квантовая химия: Квантовая химия - это область исследований, ориентированных на расчет свойств молекул и материалов, созданных из них, с использованием квантовой механики. Узнайте, почему квантовая химия является одним из ведущих применений квантовых вычислений, и обнаружите его фундаментальные концепции и приложения посредством нашей коллекции статей, учебных пособий и демонстраций.

Демонстрации и учебные пособия

• Демонстрации: погрузитесь в квантовые вычисления, исследуя передовые алгоритмы с использованием аппаратного обеспечения Pennylane и квантового.
• Видео: Сидите и исследуйте квантовое машинное обучение и квантовое программирование с помощью нашего кураторского выбора экспертных видео.
• Квантовая кодовая книга Xanadu: используйте Pennylane, чтобы исследовать различные темы квантовых вычислений в квантовой кодовой книге.
• Проблемы Пеннилана: получить практический опыт работы с квантовыми вычислениями в Pennylane-от квантовой химии до квантового машинного обучения-с использованием наших эксклюзивных задач кодирования.

Открыть HPI

Видео -лекции могут предоставить интерактивный способ изучения концепций квантовых вычислений. Вот несколько бесплатных видео -лекций:

• Введение в квантовые вычисления с Qiskit (с IBM Quantum): В этом курсе вы узнаете, как использовать Qiskit для работы с квантовыми компьютерами. Qiskit - это SDK для работы на уровне импульсов, схем, алгоритмов и прикладных модулей.

• Квантовая оптимизация (с IBM Quantum): Оптимизация повсеместна в промышленности и исследованиях. Тем не менее, многие задачи оптимизации, представляющие интерес, трудно решить. В этой лекции Люсия, Жюльен и Даниэль показывают вам, как квантовые вычисления подходят к комбинаторной оптимизации.

• Квантовое машинное обучение (с IBM Quantum): В этом курсе мы не только узнаем о квантовом машинном обучении и его перспективах, но и решим конкретные задачи как с классическими, так и с квантовыми моделями. Этот курс предназначен для студентов, экспертов и энтузиастов квантовых вычислений или машинного обучения.

IQM

Проверьте их полный сайт

• Основы квантовых вычислений: наши модули носят исследовательский характер. Таким образом, вы будете активно испытывать различные идеи квантовых вычислений, его алгоритмов и его приложений.
• Квантовые вычислительные приложения: В этом модуле вы узнаете о областях, в которых квантовые вычисления обещают быть эффективными и как это может повлиять на ваш бизнес и какие действия вы можете предпринять, чтобы подготовиться к квантовой эре.
• Квантовые алгоритмы: в этом модуле вы узнаете, что такое алгоритм и как квантовые алгоритмы отличаются от классических алгоритмов. Каковы квантовые алгоритмы могут обеспечить скорость по сравнению с классическими алгоритмами и как успешные алгоритмы, которые могут обеспечить (бизнес) ценность.

YouTube

Вот несколько онлайн -курсов свободно доступны в качестве плейлиста YouTube:

• Квантовые вычисления для определений: курс по введению в квантовые вычисления Майкла Нильсона. Чтобы пройти через видео, вам нужно быть комфортно с основной линейной алгеброй и с ассимиляцией новой математической терминологии

• Введение в квантовую информационную науку: В этой серии лекций вы узнаете, как квантовые явления, такие как квантовые помехи и квантовые запутывания, могут сделать обработку информации более эффективной и безопасной даже в присутствии шума. Также может проверить веб -сайт

• Квантовая механика и квантовые вычисления: курс по квантовой механике и квантовым вычислениям Umesh Vazirani

• Квантовое машинное обучение: курс по квантовому машинному обучению, созданный Питером Виттеком из Университета Торонто весной 2019 года

• PH219/CS219 Квантовые вычисления: темы, описанные в 219A, включают операторы плотности, квантовые операции, квантовые запутывания, квантовые схемы и квантовые алгоритмы. Проверьте сайт

• Плейлисты для воспроизведения YouTube на YouTube: весь плейлист, который Qiskit сделал на своем канале YouTube. Мои фавориты - серия семинаров Qiskit , и давайте поговорим о Quantum . Обязательно проверьте все.

• Видео Xanadu's YouTube: Все удивительные семинары QHACK и учебные пособия Xanadu, доступные на YouTube.

• КК -посуда: переговоры, связанные с квантовыми вычислениями, и онлайн -разговоры на семинаре в различных областях квантовых вычислений.

• Google Quiantum AI: Добро пожаловать на официальный канал YouTube для Quantum AI. Исследуйте наши видео с практическими рекомендациями по программированию квантовых компьютеров, будьте в курсе последних научных прорывов или обнаружите новые инструменты для использования для вашего следующего квантового проекта. Подпишитесь на наш канал, чтобы вы не пропустили новейшие обновления в квантовом сообществе!

• Теория QC: этот канал был создан для обучения квантовым вычислениям для онлайн -образования. Материал, приведенный здесь для усовершенствованных студентов бакалавриата и ранних выпускников по компьютерным наукам и математике. Посетите официальный сайт владельца канала: Ahmet usevik

• QIP 2022: Квантовая обработка информации (QIP) - это быстро развивающаяся область исследований, охватывающих как физику, так и информатику. Как следует из названия, поле расширяет обработку информации (включая вычисление и криптографию) на физические режимы, где квантовые эффекты становятся значительными. QIP также является названием крупнейшей ежегодной конференции в этой области, с около 1000 посетителей и 500 заявок (по состоянию на 2023 год). Проверьте сайт QIP

• QIP 2023: Смотрите видео лекции QIP 2023

• QIP 2024: Посмотрите видео лекции QIP 2024

• Дифференциальные уравнения: опирайтесь на дифференциальные уравнения и динамические системы. Это одна из моих любимых тем по всей математике. И это заканчивает все видео для двух четверти 60-часового набора лекций по технической математике!

• Вероятность и статистика, Гарвард: Статистика 110 (вероятность) преподавалась в Гарвардском университете Джо Блицштейн (профессор практики в статистике, Гарвардский университет) каждый год с 2006 года

Грань

Курсовая работа, предлагаемая в MIT

• Квантовые вычисления: курс профессора Питера Шора

Ту Делфт

Курсы, проведенные командой TU Delft, также доступны на EDX

• Quantum 101: Quantum Computing & Quantum Internet: Цель этой программы - помочь вам достичь скорости с нынешним прогрессом в переходе к эре квантовой информации. После быстрого обзора некоторых основных концепций, которые позволят вам понять принципы эксплуатации квантовых вычислений и квантового Интернета, программа начнется с обширного обсуждения некоторых из различных способов создания Qubits.

• Квантовые интернет и квантовые компьютеры: как они изменят мир?: Откройте для себя квантовые компьютеры и квантовый интернет. Узнайте принципы и обещания, стоящие за этими разработками, и как квантовые вычисления и квантовая информация повлияет на наше будущее

• Аппаратное обеспечение квантового компьютера: узнайте, как можно физически строить квантовый компьютер и как его можно контролировать.

• Архитектура, алгоритмы и протоколы квантового компьютера и квантового Интернета: узнайте, как можно управлять квантовым компьютером: вы пройдете через основы квантовых алгоритмов, квантовой коррекции ошибок, микроархитектур, компиляторах и языков программирования для квантовых вычислений и протоколов для квантового Интернета.

• Основы квантовой информации: квантовая информация лежит в основе квантовых вычислений: узнайте, как она математически представлена ​​через квантовые схемы и как манипулировать квантовой запутанностью этими цепями.

• Квантовая криптография: Узнайте, как квантовая связь обеспечивает безопасность, которая гарантирована законами природы.

NPTEL

Курс свободно доступен онлайн -платформой NPTEL

-Введение к квантовым вычислениям: квантовые алгоритмы и Qiskit, IBM и IITM: этот курс обеспечит введение в квантовые вычисления, начиная с основных концепций, таких как суперпозиция и запутывание, для обсуждения квантовой схемы модели вычислений и основных квантовых алгоритмов, которые демонстрируют мощность вычисления с помощью квантовых битов.

Отдельные лица

Это содержит посты в блогах отдельных лиц

• Shtetl-Optimized: блог Скотта Ааронсона. Если вы больше ничего не возьмете из этого блога: квантовые компьютеры не решат жесткие проблемы мгновенно, просто попробовав все решения параллельно.

• Блоги Zlatko Minev: он является техническим лидером и менеджером следующих групп в IBM Quantum - Qiskit Leap (Quantum Computing Research) и Qiskit Metal (квантовое оборудование). Его опыт находится в экспериментальных и теоретических квантовых вычислениях, программном обеспечении и фундаментальной и прикладной физике.

• Квантовая коррекция ошибок с помощью zlatko minev: квантовая ошибка смягчением: лекции в школе Боулдер для конденсированного вещества и физики материалов

• Стюжные мысли Михала: Михал - квантовый инженер программного обеспечения. Он заинтересован в оценке ресурсов, оптимизации, визуализации данных и процессе исследований (среди прочего). Он использует этот блог в качестве платформы, чтобы написать о темах, о которых он находит, о чем стоит написать :) Прямо сейчас он сосредоточен на квантовых вычислениях, но вы можете ожидать случайных статей по другим темам.

• Квантовые алгоритмы: Цель этой книги - два раза: во -первых, мы хотим преодолеть разрыв между вступительным материалом в квантовых вычислениях и исследовательских материалах. Во-вторых, вы должны быть в состоянии использовать эту книгу в качестве ресурса для современных алгоритмов. Читатели и ученые должны найти заявления о теоремах (наряду с их ссылками) и время выполнения лучших квантовых подпрограмм в литературе, готовых к использованию в новых квантовых алгоритмах или приложениях.

• Лекции Питера Шора Примечания: Примечания к лекциям для 8.370/18.435 Квантовые вычисления с осени 2022 года.

• Квантовый курс вычислений Джона Прескилла: PH/CS 219A является первым термином в трехлетнем курсе по квантовым вычислениям и квантовой информационной науке. Темы, описанные в 219A, включают операторы плотности, квантовые операции, квантовые запутывания, квантовые схемы и квантовые алгоритмы

• Квантовые вычисления Умеша Вазирани: CS294-2: квантовые вычисления

• Квантовые вычислительные лекции Примечания Рональда де Вулфа: Это набор лекционных заметок, подходящих для курса магистра по квантовым вычислениям и информации с точки зрения теоретической информатики. Первая версия была написана в 2011 году, со многими расширениями и улучшениями в последующие годы. Первые 10 глав охватывают модель схемы и основные квантовые алгоритмы (Deutsch-Jozsa, Simon, Shor, скрытая задача подгруппы, Grover, Quantum Walks, Гамильтонианское моделирование и HHL)

GitHub

• Учите CS: Путь к бесплатному образованию самоучки в информатике!

Форумы сообщества

Взаимодействие с квантовым компьютерным сообществом может улучшить ваш опыт обучения. Вот несколько форумов сообщества, где вы можете задавать вопросы и общаться с экспертами:

• Квантовые вычисления обмена стеками: платформа для вопросов и ответов, посвященная квантовым вычислениям.

• Quantum Computing Reddit: subreddit, где вы можете найти дискуссии, новости и ресурсы, связанные с квантовыми вычислениями.

Блоги и информационные бюллетени

Блоги и информационные бюллетени отлично подходят для того, чтобы быть в курсе последних событий в квантовых вычислениях. Вот несколько ресурсов, чтобы следовать:

• Отчет о квантовых вычислениях: веб -сайт, который предоставляет новости, анализ и отчеты о квантовых вычислениях.

• Quantum Zeitgeist: информационный бюллетень, который суммирует последние события в мире квантовых вычислений.

Не стесняйтесь вносить свой вклад в этот репозиторий, предложив дополнительные ресурсы или улучшения в существующем списке. Счастливого обучения!