計算機科學與量子計算有多大關係

Question

我瀏覽了一些關於量子計算機的書籍，除了量子物理和數學外，還有一些計算機科學的概念（例如圖靈機）。那麼，如果我想研究量子計算，我應該從計算機科學知道什麼？例如，閱讀SICP有用嗎？

Answer 1

Nielsen and Chuang的第2,3章應該給你你需要的背景。

The Feynman Lectures on Computation爲物理學家提供了一個簡單易懂的CS介紹。

除此之外，你可以閱讀一些Kitaev's Arxiv papers看看你是否是一個天才。

SICP可能不是直接適用的，但它可能是最好的編程書籍，所以它的總是有用！

Answer 2

計算理論是計算機科學背後的基礎科學和數學。這是計算機的理論，閱讀複雜類和一些基本算法。然而，我並不需要太深入，量子計算在物理學領域比計算機科學領域更多。查找Jeffrey D. Ullman的一本書或一些視頻，這就是我們在大學裏使用的。

Answer 3

從CS真正需要知道的是如何計算二進制和使用按位運算符，真正的東西，你可以從維基百科文章中收集。學習一些基本的離散數學來評估算法的效率也是有幫助的。然而，由於量子算法使用了二進制計算中不可能實現的附加邏輯門，因此量子算法完全不同，因此算法中的CS課程不會有幫助。與量子門一起工作更重要的是相當高的數學。從非專業角度理解量子力學的原理是相當容易的，可能最好由費曼講座涵蓋。但爲了理解量子比特變換，你需要在線性代數和微分方程中有一個很好的基礎。