初学者如何进入量子计算领域?

产业资讯 量科网 2021-06-29 00:17

不同人对量子计算的理解可能各不相同,有些人知道区分量子计算的基本单元是量子比特而非比特,一些人喜欢把量子计算定义为经典计算的继承者,还有一些人说量子计算机是基于量子力学规则工作的。

那么,什么是量子计算?

著名的量子物理学家、劳里埃大学的计算机科学教授Shohini Ghose在她的一次"Ted Talk"演讲中这样描述量子计算,它是通过控制由量子物理定理描述的粒子的行为来运行。需要注意的是,就像灯泡不是更好的蜡烛一样(虽然两者提供的功能非常相似),量子计算机也不是更好的经典计算机。所以我们能做的就是把量子计算机想象成这样一种设备,它可以被用来进行基于量子的模拟。

如何进行量子计算?

你可能已经听说过基于python的Qiskit框架(一种开源的量子计算框架),或者还听过另外一些其他编程框架,如谷歌的CirQ和微软的Q#等。因此,你要做的第一件事情是选择适合你使用的量子语言。一般情况下建议你使用Qiskit,因为它具有更多的优势,比如Qiskit教科书(它有许多本土化的翻译版,还有更多语种正在翻译中)、全球暑期学校、黑客马拉松、全球开发者社区和Qiskit Advocate计划等等。当然Cirq是Qiskit之外的另一个强大选择,它也有一些非常好的功能、程序和文档。

从哪里开始入手?

选择并准备好量子编程环境后,拿起你的量子咖啡杯,开启我们的量子计算之旅吧!如果你还不知道如何下手,这里有五条建议或许对你能有帮助:

1. 玩转量子计算Hello World!并享受布洛赫球带来的乐趣,尝试在它上面创建X门、Y门、Z门和H门,并了解各个门的用途。

2. 阅读、编程、阅读、编程……量子计算是计算物理学的一个分支,因此必须学习相关概念并在实践中掌握它们。不断填补自己的知识盲区并在实践中前行。

3. 寻找相关的研究论文来实现典型的算法,并在最近的量子机器上把这些算法统统演算几次。再从基本算法跳到练习一些高级算法上去。对每种算法都有所了解并选择你感兴趣的,然后再找一些相关的论文深入挖掘和学习。

4. 多参加各种形式的比赛和挑战。像IBM量子挑战赛、QOSF量子未来黑客马拉松、QHack、QCHack和其他由Qiskit与Cirq等举办的活动。

5. 量子计算领域有潜力,但目前而言它只有潜力,也许在未来10-20年后可能会蓬勃发展。但是,想要从其他领域转向量子的人都应该清醒的知道,目前量子相关的工作岗位并不多。并且大多数工作甚至还处于研究或学术阶段。如果你想学习量子计算,这是一件很美妙的事情,但需要有耐心,坚持不懈才能让你找到好工作。(编译:Qtech)