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量子計算學習資源

歡迎來到量子計算學習資源存儲庫！該存儲庫旨在提供策劃的免費資源列表，以幫助您了解量子計算。無論您是初學者還是經驗豐富的研究人員，這些資源都可以幫助您深入研究迷人的量子計算世界。 （當我遇到它們時，將添加更多資源，您還可以添加更多資源）

目錄

• Qiskit資源
• Pennylane資源
• 打開HPI
• IQM
• Youtube
• 麻省理工學院
• tu delft
• nptel
• 個人
• github
• 社區論壇
• 博客和新聞通訊

Qiskit資源

量子計算是一個令人興奮的領域，它比古典計算機更有效地利用量子力學的原理來解決複雜問題。它涉及疊加，糾纏和量子門等概念。本節提供了量子計算的介紹。

課程

• 了解量子信息和計算：此免費課程涵蓋詳細數學層面的量子信息。在探索量子信息，量子算法以及如何理解和減輕噪聲時，加入John Watrous。
• 簡介課程：不確定從哪裡開始？這條路適合您。此介紹針對來自所有背景的觀眾。無論您是想開始量子計算的旅程，還是只是對它的全部內容感到好奇，本課程將使您從零到一個，而無需揮手。
• 了解量子信息和計算：發現我們如何使用量子系統更有效地解決問題，包括搜索和保理等現實世界應用程序的問題。
• 變分算法設計：本課程教授如何編寫變分算法：近期，混合量子 - 古典算法，這些算法是獲得量子優勢的理想候選者。我們還將介紹如何使用Qiskit運行時原始人來優化速度和準確性。
• 量子機學習：想了解這個令人興奮的，發展中的領域嗎？如果您熟悉量子計算基礎知識，那麼本課程將為您提供有關機器學習的入門，引導您瀏覽關鍵概念，並使您迅速發展。

章節

• 先決條件：了解用於編寫Qiskit教科書（Python和Jupyter Notebooks）的軟件，並設置您的環境以重現實驗。
• 量子狀態和Qubits：本章介紹了我們將在以後的章節中探討的計算概念，然後介紹了基本的量子概念。
• 多個量子位和糾纏：隨著基礎知識，本章探討了這些新的量子效應的後果，並為我們提供了了解量子算法的工具。
• 量子協議和量子算法：在本章中，我們使用量子效應來構建強大的算法，從簡單的概念驗證算法開始，一直到Shor的著名保理算法（及其他）。
• 使用微波脈衝研究量子硬件：在本章中，我們將更接近實際量子機的水平。了解這些設備的物理學以及如何在微波脈沖級別進行編程。
• 應用程序的量子算法：如果算法是解決方案，那麼問題是什麼？在本章中，我們研究瞭如何採用一般算法並將其應用於更具體的情況。
• 使用量子電路研究量子硬件：所有基於電路的量子設備都有一些相似的特徵和挑戰。在本章中，我們探討了量子電路在現代量子計算機上的性能以及改善性能的方法。
• 量子計算實驗室：這組實驗室提供了7種不同的練習，您（或您的學生）可以用來調查當前量子計算機的行為並練習您的Qiskit編碼技能。
• 遊戲和演示：查看本教科書環境中創建的遊戲和演示；非常適合教學，或者只是為了娛樂！

教程

• 量子電路：適合量子計算，但是Qiskit的新功能？了解如何創建簡單的量子電路並可視化量子狀態。
• 高級電路：了解Qiskit的量子circut類的更高級功能，包括如何創建自定義門以及如何使用轉板器來優化電路並定位不同的設備。
• 經典模擬器：Qiskit包括強大的量子模擬器，以調查量子電路在理想和嘈雜的硬件上的行為。這些教程向您展示瞭如何使用這些模擬器的高級功能。
• 算法：這些教程向您展示瞭如何使用Qiskit的內置算法。 Qiskit支持經典的算法，例如Shor和Grover的算法，以及諸如VQE和QAOA等最新發展。
• 操作員：了解Qiskit如何代表量子運營商，以及我們如何使用這些操作員來構建複雜的量子程序。
• Qiskit中的樣本算法：了解迭代量子相估計算法以及如何在Qiskit中編程。

暑期學校

• 量子計算和量子硬件簡介（2020年）：量子計算世界簡介探索了關鍵的量子算法，以及旨在運行這些算法的量子硬件。這些講座首先是2020年7月為期兩週的密集暑期學校的一部分。
• 量子計算與量子機學習（2021）：旨在使下一代的量子研究人員和開發人員擁有技能和專業知識，以自行探索量子應用。從量子計算的介紹性“速成課程”開始，材料繼續深入研究並探索一個關鍵領域：量子機學習。
• 量子模擬（2022）：這位暑期學校對量子計算及其在量子模擬中的應用進行了重點介紹，並特別關注量子化學。這些講座首先是2022年7月為期兩週的強化暑期學校的一部分。

Pennylane資源

Pennylane有一些驚人的演示和學習資源

學習量子編程

• 量子計算：量子計算是一個研究領域，它通過訪問物理世界的量子方面，開闢了新的處理信息方式，擴展了物理定律的集合經典計算機。

• 量子機學習：我們正在進入量子物理和量子計算中的激動人心的時光：近期量子設備正迅速成為現實，每個人都可以通過Internet訪問。反過來，這正在推動量子機學習和變分量子電路的發展。

• 量子化學：量子化學是一個研究的領域，該研究的重點是使用量子力學計算分子的性質及其在其中建造的材料。了解為什麼量子化學是量子計算的主要應用之一，並通過我們的文章，教程和演示來發現其基本概念和應用。

示範和教程

• 演示：通過使用Pennylane和Quantum硬件探索尖端算法，深入研究量子計算。
• 視頻：通過我們精心策劃的專家視頻坐下來探索量子機學習和量子編程。
• Xanadu Quantum Codebook：使用Pennylane探索量子代碼簿中的各種量子計算主題。
• Pennylane挑戰：使用我們的獨家編碼挑戰，從量子化學到量子機器學習，獲得pennylane的量子計算的動手經驗。

打開HPI

視頻講座可以提供一種學習量子計算概念的交互方式。這是一些免費的視頻講座系列：

• 使用Qiskit（帶有IBM量子）的量子計算簡介：在本課程中，您將學習如何使用Qiskit來使用量子計算機。 Qiskit是用於在脈衝，電路，算法和應用程序模塊級別工作的SDK。

• 量子優化（使用IBM量子）：優化在行業和研究中無處不在。但是，很難解決許多感興趣的優化問題。在本演講中，盧西亞，朱利安和丹尼爾向您展示了量子計算方法如何使用組合優化問題。

• Quantum機器學習（使用IBM量子）：在本課程中，我們不僅會了解量子機學習及其前景，而且我們還將使用經典模型和量子模型來解決具體的任務。本課程針對的是量子計算或機器學習的學生，專家和愛好者。

IQM

檢查他們的完整網站

• 量子計算的基礎：我們的模塊本質上是探索性的。因此，您將積極體驗量子計算，其算法及其應用的不同思想。
• 量子計算應用程序：在此模塊中，您將了解量子計算有望有效的領域，以及它如何影響您的業務以及為量子時代做準備的哪些行動。
• 量子算法：在此模塊中，您將了解什麼是算法以及量子算法與經典算法的不同。如何為經典算法以及如何成功提供（業務）值的成功算法提供速度。

Youtube

以下是YouTube播放列表的一些免費在線課程：

• 確定的量子計算：邁克爾·尼爾森（Michael Nielson）的量子計算簡介課程。要通過視頻進行工作

• 量子信息科學簡介：在這一系列的講座中，您將學習固有的量子現象（例如量子乾擾和量子糾纏）如何使信息處理更加有效，更安全，即使在存在噪聲的情況下也是如此。也可以檢查網站

• 量子力學和量子計算：UMESH VAZIRANI的量子力學和量子計算課程

• Quantum Machine Learne：一門關於Quantum機器學習的課程，由彼得·維特克（Peter Wittek）於2019年春季從多倫多大學創建

• PH219/CS219量子計算：219A涵蓋的主題包括密度操作員，量子操作，量子糾纏，量子電路和量子算法。檢查網站

• Qiskit的YouTube播放列表：Qiskit在其YouTube頻道上提供的所有播放列表。我最喜歡的是Qiskit研討會系列，讓我們談談量子。確保檢查全部。

• Xanadu的YouTube視頻：所有令人驚嘆的Qhack研討會和Xanadu教程在YouTube上提供。

• QC Ware：與量子計算以及在量子計算各個領域的在線研討會有關的對話。

• Google Quiantum AI：歡迎來到YouTube官方頻道獲取Quantum AI。探索我們在編程量子計算機上的操作視頻，與最新的科學突破保持最新狀態，或發現用於下一個量子項目的新工具。訂閱我們的頻道，因此您不會錯過量子社區中最新的更新！

• QC理論：創建此渠道是為了教授在線教育的量子計算。此處提供的材料是針對高級本科和早期研究生計算機科學和數學學生的。訪問頻道所有者的官方網站：ahmetçevik

• QIP 2022：量子信息處理（QIP）是跨越物理學和計算機科學的快速發展的研究領域。顧名思義，該領域將信息處理（包括計算和加密）擴展到量子效應顯著的物理狀態。 QIP也是該領域最大的年度會議的名稱，約有1000名與會者和500名提交者（截至2023年）。檢查網站QIP

• QIP 2023：在此處觀看QIP 2023的演講視頻

• QIP 2024：在此處觀看QIP 2024的演講視頻

• 微分方程：依靠微分方程和動態系統。這是我所有數學中最喜歡的主題之一。這完成了所有視頻，以進行工程數學的兩個季度，60小時的講座！

• 概率和統計，哈佛：統計110（概率）自2006年以來，喬·布利茨斯坦（Joe Blitzstein）（哈佛大學統計學實踐教授）在哈佛大學教授了統計數據（概率）

麻省理工學院

麻省理工學院提供的課程

• 量子計算：Peter Shor教授的課程

tu delft

Tu Delft Team開設的課程，也可以在EDX上找到

• 量子101：量子計算和量子互聯網：該程序的目的是幫助您迅速發展到量子信息時代的過渡中的當前進度。經過一些基本概念的快速回顧，這些概念將使您能夠了解量子計算和量子互聯網的操作原理後，該程序將以有關構建量子位的某些不同方式的廣泛討論開始。

• 量子互聯網和量子計算機：它們將如何改變世界？ ：發現量子計算機和量子互聯網。了解這些發展背後的原理和承諾以及量子計算和量子信息將如何影響我們的未來

• 量子計算機的硬件：了解如何在物理上構建量子計算機以及如何控制量子計算機。

• 量子計算機和量子互聯網的體系結構，算法和協議：了解如何操作量子計算機：您將瀏覽量子算法，量子錯誤校正，微結構，編譯器，編譯器和編程語言的基礎知識，以獲取用於量子計算的量子計算以及量子互聯網的協議。

• 量子信息的基本原理：量子信息是量子計算的核心：了解它是如何通過量子電路表示數學表示的，以及如何用這些電路來操縱量子糾纏。

• 量子密碼學：了解量子通信如何提供自然定律保證的安全性。

nptel

該課程由NPTEL的在線平台免費提供

- 量子計算的引入：量子算法和Qiskit，IBM和IITM：本課程將提供量子計算的介紹，從疊加和糾纏等基本概念開始，以討論計算的量子電路模型和基本量子算法的量子電路模型，這些量子算法表明計算量子位的功能。

個人

這包含個人的博客文章

• Shtetl優化：Scott Aaronson的博客。如果您從此博客中毫無其他選擇：量子計算機不會通過並行嘗試所有解決方案立即解決硬性問題。

• Zlatko Minev的博客：他是IBM量子 - Qiskit Leap（Quantum Computing Research）和Qiskit Metal（Quantum Hardware）的以下技術負責人和經理。他的背景在實驗和理論量子計算，軟件以及基本和應用物理學中。

• Zlatko MineV糾正量子誤差：減輕量子錯誤：Boulder Condemed Matter和Materials Physics的講座

• Michal的Musty Thought：Michal是一位量子軟件工程師。他對資源估計，優化，數據可視化和研究過程（以及其他）感興趣。他將這個博客用作平台來撰寫他發現值得寫的主題：)現在，他專注於量子計算，但是您可以期待其他主題的文章。

• 量子算法：本書的目的是雙重的：首先，我們想彌合量子計算中的入門材料與研究材料之間的差距。其次，您應該能夠將本書用作最新算法的資源。讀者和學者應找到定理的陳述（以及其引用）以及文獻中最佳量子子例程的運行時間，可以在新的量子算法或應用程序中使用。

• 彼得·謝爾（Peter Shor）的講義：8.370/18.435量子計算的講義

• John Preskill的量子計算課程：PH/CS 219A是量子計算和量子信息科學的三個課程中的第一項。 219A涵蓋的主題包括密度操作員，量子操作，量子糾纏，量子電路和量子算法

• UMESH VAZIRANI：CS294-2：量子計算：量子計算：量子計算

• Ronald de Wolfe的量子計算講義：這是一組講義，適用於從理論計算機科學的角度來看量子計算和信息的課程。第一個版本是在2011年撰寫的，隨後幾年進行了許多擴展和改進。前10章涵蓋了電路模型和主要量子算法（Deutsch-Jozsa，Simon，Shor，Shor，隱藏子組問題，Grover，Grover，Quantum Walks，Hamiltonian Simulation和HHL）

github

• 學習CS：在計算機科學領域免費自學教育的途徑！

社區論壇

與量子計算社區互動可以增強您的學習體驗。這是一些社區論壇，您可以在其中提出問題並與專家聯繫：

• 量子計算堆棧交換：一個專門用於量子計算的問答平台。

• 量子計算reddit：一個子雷迪特，您可以在其中找到與量子計算有關的討論，新聞和資源。

博客和新聞通訊

博客和新聞通訊非常適合與量子計算的最新發展保持最新狀態。以下是一些資源：

• 量子計算報告：提供有關量子計算的新聞，分析和報告的網站。

• Quantum Zeitgeist：總結量子計算世界中最新情況的新聞通訊。

通過建議對現有列表提出其他資源或改進，可以隨意為該存儲庫做出貢獻。愉快的學習！