Learn Quantum Computing For Free

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量子计算学习资源

欢迎来到量子计算学习资源存储库！该存储库旨在提供策划的免费资源列表，以帮助您了解量子计算。无论您是初学者还是经验丰富的研究人员，这些资源都可以帮助您深入研究迷人的量子计算世界。 （当我遇到它们时，将添加更多资源，您还可以添加更多资源）

目录

• Qiskit资源
• Pennylane资源
• 打开HPI
• IQM
• YouTube
• 麻省理工学院
• tu delft
• nptel
• 个人
• github
• 社区论坛
• 博客和新闻通讯

Qiskit资源

量子计算是一个令人兴奋的领域，它比古典计算机更有效地利用量子力学的原理来解决复杂问题。它涉及叠加，纠缠和量子门等概念。本节提供了量子计算的介绍。

课程

• 了解量子信息和计算：此免费课程涵盖详细数学层面的量子信息。在探索量子信息，量子算法以及如何理解和减轻噪声时，加入John Watrous。
• 简介课程：不确定从哪里开始？这条路适合您。此介绍针对来自所有背景的观众。无论您是想开始量子计算的旅程，还是只是对它的全部内容感到好奇，本课程将使您从零到一个，而无需挥手。
• 了解量子信息和计算：发现我们如何使用量子系统更有效地解决问题，包括搜索和保理等现实世界应用程序的问题。
• 变分算法设计：本课程教授如何编写变分算法：近期，混合量子 - 古典算法，这些算法是获得量子优势的理想候选者。我们还将介绍如何使用Qiskit运行时原始人来优化速度和准确性。
• 量子机学习：想了解这个令人兴奋的，发展中的领域吗？如果您熟悉量子计算基础知识，那么本课程将为您提供有关机器学习的入门，引导您浏览关键概念，并使您迅速发展。

章节

• 先决条件：了解用于编写Qiskit教科书（Python和Jupyter Notebooks）的软件，并设置您的环境以重现实验。
• 量子状态和Qubits：本章介绍了我们将在以后的章节中探讨的计算概念，然后介绍了基本的量子概念。
• 多个量子位和纠缠：随着基础知识，本章探讨了这些新的量子效应的后果，并为我们提供了了解量子算法的工具。
• 量子协议和量子算法：在本章中，我们使用量子效应来构建强大的算法，从简单的概念验证算法开始，一直到Shor的著名保理算法（及其他）。
• 使用微波脉冲研究量子硬件：在本章中，我们将更接近实际量子机的水平。了解这些设备的物理学以及如何在微波脉冲级别进行编程。
• 应用程序的量子算法：如果算法是解决方案，那么问题是什么？在本章中，我们研究了如何采用一般算法并将其应用于更具体的情况。
• 使用量子电路研究量子硬件：所有基于电路的量子设备都有一些相似的特征和挑战。在本章中，我们探讨了量子电路在现代量子计算机上的性能以及改善性能的方法。
• 量子计算实验室：这组实验室提供了7种不同的练习，您（或您的学生）可以用来调查当前量子计算机的行为并练习您的Qiskit编码技能。
• 游戏和演示：查看本教科书环境中创建的游戏和演示；非常适合教学，或者只是为了娱乐！

教程

• 量子电路：适合量子计算，但是Qiskit的新功能？了解如何创建简单的量子电路并可视化量子状态。
• 高级电路：了解Qiskit的量子circut类的更高级功能，包括如何创建自定义门以及如何使用转板器来优化电路并定位不同的设备。
• 经典模拟器：Qiskit包括强大的量子模拟器，以调查量子电路在理想和嘈杂的硬件上的行为。这些教程向您展示了如何使用这些模拟器的高级功能。
• 算法：这些教程向您展示了如何使用Qiskit的内置算法。 Qiskit支持经典的算法，例如Shor和Grover的算法，以及诸如VQE和QAOA等最新发展。
• 操作员：了解Qiskit如何代表量子运营商，以及我们如何使用这些操作员来构建复杂的量子程序。
• Qiskit中的样本算法：了解迭代量子相估计算法以及如何在Qiskit中编程。

暑期学校

• 量子计算和量子硬件简介（2020年）：量子计算世界简介探索了关键的量子算法，以及旨在运行这些算法的量子硬件。这些讲座首先是2020年7月为期两周的密集暑期学校的一部分。
• 量子计算与量子机学习（2021）：旨在使下一代的量子研究人员和开发人员拥有技能和专业知识，以自行探索量子应用。从量子计算的介绍性“速成课程”开始，材料继续深入研究并探索一个关键领域：量子机学习。
• 量子模拟（2022）：这位暑期学校对量子计算及其在量子模拟中的应用进行了重点介绍，并特别关注量子化学。这些讲座首先是2022年7月为期两周的强化暑期学校的一部分。

Pennylane资源

Pennylane有一些惊人的演示和学习资源

学习量子编程

• 量子计算：量子计算是一个研究领域，它通过访问物理世界的量子方面，开辟了新的处理信息方式，扩展了物理定律的集合经典计算机。

• 量子机学习：我们正在进入量子物理和量子计算中的激动人心的时光：近期量子设备正迅速成为现实，每个人都可以通过Internet访问。反过来，这正在推动量子机学习和变分量子电路的发展。

• 量子化学：量子化学是一个研究的领域，该研究的重点是使用量子力学计算分子的性质及其在其中建造的材料。了解为什么量子化学是量子计算的主要应用之一，并通过我们的文章，教程和演示来发现其基本概念和应用。

示范和教程

• 演示：通过使用Pennylane和Quantum硬件探索尖端算法，深入研究量子计算。
• 视频：通过我们精心策划的专家视频坐下来探索量子机学习和量子编程。
• Xanadu Quantum Codebook：使用Pennylane探索量子代码簿中的各种量子计算主题。
• Pennylane挑战：使用我们的独家编码挑战，从量子化学到量子机器学习，获得pennylane的量子计算的动手经验。

打开HPI

视频讲座可以提供一种学习量子计算概念的交互方式。这是一些免费的视频讲座系列：

• 使用Qiskit（带有IBM量子）的量子计算简介：在本课程中，您将学习如何使用Qiskit来使用量子计算机。 Qiskit是用于在脉冲，电路，算法和应用程序模块级别工作的SDK。

• 量子优化（使用IBM量子）：优化在行业和研究中无处不在。但是，很难解决许多感兴趣的优化问题。在本演讲中，卢西亚，朱利安和丹尼尔向您展示了量子计算方法如何使用组合优化问题。

• Quantum机器学习（使用IBM量子）：在本课程中，我们不仅会了解量子机学习及其前景，而且我们还将使用经典模型和量子模型来解决具体任务。本课程针对的是量子计算或机器学习的学生，专家和爱好者。

IQM

检查他们的完整网站

• 量子计算的基础：我们的模块本质上是探索性的。因此，您将积极体验量子计算，其算法及其应用的不同思想。
• 量子计算应用程序：在此模块中，您将了解量子计算有望有效的领域，以及它如何影响您的业务以及为量子时代做准备的哪些行动。
• 量子算法：在此模块中，您将了解什么是算法以及量子算法与经典算法的不同。如何为经典算法以及如何成功提供（业务）值的成功算法提供速度。

YouTube

以下是YouTube播放列表的一些免费在线课程：

• 确定的量子计算：迈克尔·尼尔森（Michael Nielson）的量子计算简介课程。要通过视频进行工作

• 量子信息科学简介：在这一系列的讲座中，您将学习固有的量子现象（例如量子干扰和量子纠缠）如何使信息处理更加有效，更安全，即使在存在噪声的情况下也是如此。也可以检查网站

• 量子力学和量子计算：UMESH VAZIRANI的量子力学和量子计算课程

• Quantum Machine Learne：一门关于Quantum机器学习的课程，由彼得·维特克（Peter Wittek）于2019年春季从多伦多大学创建

• PH219/CS219量子计算：219A涵盖的主题包括密度操作员，量子操作，量子纠缠，量子电路和量子算法。检查网站

• Qiskit的YouTube播放列表：Qiskit在其YouTube频道上提供的所有播放列表。我最喜欢的是Qiskit研讨会系列，让我们谈谈量子。确保检查全部。

• Xanadu的YouTube视频：所有令人惊叹的Qhack研讨会和Xanadu教程在YouTube上提供。

• QC Ware：与量子计算以及在量子计算各个领域的在线研讨会有关的对话。

• Google Quiantum AI：欢迎来到YouTube官方频道获取Quantum AI。探索我们在编程量子计算机上的操作视频，与最新的科学突破保持最新状态，或发现用于下一个量子项目的新工具。订阅我们的频道，因此您不会错过量子社区中最新的更新！

• QC理论：创建此渠道是为了教授在线教育的量子计算。此处提供的材料是针对高级本科和早期研究生计算机科学和数学学生的。访问频道所有者的官方网站：ahmetçevik

• QIP 2022：量子信息处理（QIP）是跨越物理学和计算机科学的快速发展的研究领域。顾名思义，该领域将信息处理（包括计算和加密）扩展到量子效应显着的物理状态。 QIP也是该领域最大的年度会议的名称，约有1000名与会者和500名提交者（截至2023年）。检查网站QIP

• QIP 2023：在此处观看QIP 2023的演讲视频

• QIP 2024：在此处观看QIP 2024的演讲视频

• 微分方程：依靠微分方程和动态系统。这是我所有数学中最喜欢的主题之一。这完成了所有视频，以进行工程数学的两个季度，60小时的讲座！

• 概率和统计，哈佛：统计110（概率）自2006年以来，乔·布利茨斯坦（Joe Blitzstein）（哈佛大学统计学实践教授）在哈佛大学教授了统计数据（概率）

麻省理工学院

麻省理工学院提供的课程

• 量子计算：Peter Shor教授的课程

tu delft

Tu Delft Team开设的课程，也可以在EDX上找到

• 量子101：量子计算和量子互联网：该程序的目的是帮助您迅速发展到量子信息时代的过渡中的当前进度。经过一些基本概念的快速回顾，这些概念将使您能够了解量子计算和量子互联网的操作原理后，该程序将以有关构建量子位的某些不同方式的广泛讨论开始。

• 量子互联网和量子计算机：它们将如何改变世界？：发现量子计算机和量子互联网。了解这些发展背后的原理和承诺以及量子计算和量子信息将如何影响我们的未来

• 量子计算机的硬件：了解如何在物理上构建量子计算机以及如何控制量子计算机。

• 量子计算机和量子互联网的体系结构，算法和协议：了解如何操作量子计算机：您将浏览量子算法，量子错误校正，微结构，编译器，编译器和编程语言的基础知识，以获取用于量子计算的量子计算以及量子互联网的协议。

• 量子信息的基本原理：量子信息是量子计算的核心：了解它是如何通过量子电路表示数学表示的，以及如何用这些电路来操纵量子纠缠。

• 量子密码学：了解量子通信如何提供自然定律保证的安全性。

nptel

该课程由NPTEL的在线平台免费提供

- 量子计算的引入：量子算法和Qiskit，IBM和IITM：本课程将提供量子计算的介绍，从叠加和纠缠等基本概念开始，以讨论计算的量子电路模型和基本量子算法的量子电路模型，这些量子算法表明计算量子位的功能。

个人

这包含个人的博客文章

• Shtetl优化：Scott Aaronson的博客。如果您从此博客中毫无其他选择：量子计算机不会通过并行尝试所有解决方案立即解决硬性问题。

• Zlatko Minev的博客：他是IBM量子 - Qiskit Leap（Quantum Computing Research）和Qiskit Metal（Quantum Hardware）的以下技术负责人和经理。他的背景在实验和理论量子计算，软件以及基本和应用物理学中。

• Zlatko MineV纠正量子误差：减轻量子错误：Boulder Condemed Matter和Materials Physics的讲座

• Michal的Musty Thought：Michal是一位量子软件工程师。他对资源估计，优化，数据可视化和研究过程（以及其他）感兴趣。他将这个博客用作平台来撰写他发现值得写的主题：)现在，他专注于量子计算，但是您可以期待其他主题的文章。

• 量子算法：本书的目的是双重的：首先，我们想弥合量子计算中的入门材料与研究材料之间的差距。其次，您应该能够将本书用作最新算法的资源。读者和学者应找到定理的陈述（以及其引用）以及文献中最佳量子子例程的运行时间，可以在新的量子算法或应用程序中使用。

• 彼得·谢尔（Peter Shor）的讲义：8.370/18.435量子计算的讲义

• John Preskill的量子计算课程：PH/CS 219A是量子计算和量子信息科学的三个课程中的第一项。 219A涵盖的主题包括密度操作员，量子操作，量子纠缠，量子电路和量子算法

• UMESH VAZIRANI：CS294-2：量子计算：量子计算：量子计算

• Ronald de Wolfe的量子计算讲义：这是一组讲义，适用于从理论计算机科学的角度来看量子计算和信息的课程。第一个版本是在2011年撰写的，随后几年进行了许多扩展和改进。前10章涵盖了电路模型和主要量子算法（Deutsch-Jozsa，Simon，Shor，Shor，隐藏子组问题，Grover，Grover，Quantum Walks，Hamiltonian Simulation和HHL）

github

• 学习CS：在计算机科学领域免费自学教育的途径！

社区论坛

与量子计算社区互动可以增强您的学习体验。这是一些社区论坛，您可以在其中提出问题并与专家联系：

• 量子计算堆栈交换：一个专门用于量子计算的问答平台。

• 量子计算reddit：一个子雷迪特，您可以在其中找到与量子计算有关的讨论，新闻和资源。

博客和新闻通讯

博客和新闻通讯非常适合与量子计算的最新发展保持最新状态。以下是一些资源：

• 量子计算报告：提供有关量子计算的新闻，分析和报告的网站。

• Quantum Zeitgeist：总结量子计算世界中最新情况的新闻通讯。

通过建议对现有列表提出其他资源或改进，可以随意为该存储库做出贡献。愉快的学习！