Wprowadzenie

Witamy w obliczeniach kwantowych w skali użytkowej!

Ten kurs jest oparty na kursie na żywo prowadzonym na Uniwersytecie Tokijskim w 2024 roku. Każda lekcja składa się z pliku PDF, który był użyty w kontekście wykładu, oraz z laboratoryjnego ćwiczenia obliczeniowego. W niektórych przypadkach laboratoria są skromne i jedynie pokazują przepływ pracy, a wyjaśnienie znajduje się w powiązanym pliku PDF. W innych przypadkach laboratoria zawierają szczegółowe wyjaśnienia i motywację matematyczną.

Lekcje 2–6 obejmują znane algorytmy, takie jak algorytm Grovera i kwantowe szacowanie fazy. Są one niewątpliwie ważne dla zrozumienia potencjalnej mocy obliczeń kwantowych, ale w większości są poboczne wobec obliczeń w skali użytkowej, do których zmierzamy. Jeśli dopiero zaczynasz przygodę z obliczeniami kwantowymi, koniecznie przerób te lekcje. Jeśli masz znaczące doświadczenie w obliczeniach kwantowych, lekcje te nie wprowadzają niczego nowego w kontekście omawianych obliczeń w skali użytkowej.

Lekcje 7–8 omawiają kwantową i klasyczną symulację. Lekcja dotycząca symulacji klasycznej została napisana przez profesora Yoshiakiego Kawase z Uniwersytetu Tokijskiego i jest dostępna zewnętrznie na GitHubie.

Lekcja 9 skupia się na nowoczesnym sprzęcie do obliczeń kwantowych.

Zaczynając od lekcji 10, omawiamy tematy, które mają szczególne znaczenie w kontekście obliczeń w skali użytkowej. Zrozumienie optymalizacji obwodów (lekcja 10) i mitygacji błędów (lekcja 11) jest kluczowe dla osiągnięcia dobrych wyników w tej skali. Samo obliczenie w skali użytkowej zaczyna się w lekcji 12 i kończy w lekcji 14.

Na początku każdej lekcji podano rzetelne szacunki wymaganego czasu QPU, jednak Twoje obliczenia mogą się nieznacznie różnić. Z kursem nie jest związany żaden quiz ani odznaka.

Mamy nadzieję, że te materiały dydaktyczne okażą się przydatne dla Ciebie i Twoich studentów w osiąganiu użytecznych obliczeń kwantowych.

Pobierz plik PDF wykładu wprowadzającego. Pamiętaj, że we wszystkich plikach PDF niektóre fragmenty kodu mogą się zdezaktualizować, ponieważ są to statyczne obrazy.