ภาษาการเขียนโปรแกรมใดที่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น

ฉันเข้าใจว่ามีภาษาการเขียนโปรแกรมจำนวนมาก (เช่น Q #, Qiskit เป็นต้น)

อันไหนเหมาะกับคนที่เพิ่งเริ่มเรียนรู้การเขียนโปรแกรมและไม่รู้อะไรเลยเกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัม

ภาษาเองล้วนเป็นสิ่งเดียวกันสำหรับผู้ใช้ใหม่ พวกเขาทั้งหมดใช้ชุดพื้นฐานของการปฏิบัติการควอนตัมซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิจัยใช้ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา

หากคุณเพิ่งเริ่มต้นการเขียนโปรแกรมปัจจัยที่เกี่ยวข้องที่สุดสำหรับคุณอาจเป็นภาษาที่มี quantum SDK ที่เขียนขึ้นโดยส่วนใหญ่จะเป็น Python แต่ QISKit มีตัวแปร Swift และ Java Q # รวมอยู่ใน Visual Studio

นอกเหนือจากนี้มีความแตกต่างในสิ่งที่ชอบ

• วัสดุการสอน
• ตัวจำลองหรืออุปกรณ์ควอนตัมจริงที่โปรแกรมของคุณจะทำงาน
• แอปพลิเคชั่นระดับสูงที่ไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านควอนตัม

ฉันลำเอียงอย่างมากในสิ่งที่ฉันแนะนำ (และฉันหวังว่าคนอื่น ๆ จะลำเอียงในทิศทางที่แตกต่างกันจะตอบคำถามของคุณด้วย) แต่ฉันบอกว่าการดูที่บล็อก QISKitอาจเป็นการเริ่มต้นที่ดี นี่คือบทความของฉันสองสามข้อ

• สวัสดีควอนตัม: ก้าวแรกของคุณสู่การคำนวณควอนตัม
• วิธีการโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ขึ้นอยู่กับภาษาที่คุณจะผูกพันกับคุณมากขึ้น

Qiskit, pyQuil ฯลฯ อยู่ใน Python ซึ่งเป็นภาษาโปรแกรมที่เข้าใจง่ายโดยทั่วไปมีไลบรารีที่เป็นประโยชน์มากมาย พวกเขามีเอกสาร / บทช่วยสอนเพื่อให้ผู้เริ่มต้นเริ่มต้นคำนวณควอนตัม รหัสการเขียนสามารถทำได้ในไม่กี่บรรทัด

Q # อยู่ใน C # ฉันยังไม่ได้ลอง แต่ถ้าคุณเริ่มเรียนรู้การเขียนโปรแกรมโดยเน้นที่ C หรือ C ++ (และชอบ) ฉันคิดว่าคุณน่าจะพอใจกับมัน

สำหรับการเรียนรู้ฉันขอแนะนำให้อ่านหนังสือการคำนวณควอนตัมและข้อมูลควอนตัมจาก Nielsen และ Chuang หรือคอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์จาก Yanofsky และ Mannucci; หากคุณสามารถเข้าถึงพวกเขาและในแบบคู่ขนานดูรหัสในแพลตฟอร์มที่คุณเลือก แต่ก็เป็นความคิดที่ดีเสมอที่จะรวมแหล่งต่าง ๆ และคำอธิบายเพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้น

ฉันเห็นด้วยกับคำตอบของ James Wootton การเลือกภาษามีความสำคัญเมื่อคุณทำงานในโครงการขนาดใหญ่ที่คุณต้องการพึ่งพาไลบรารีการประเมินทรัพยากรและคุณลักษณะขั้นสูงอื่น ๆ เมื่อคุณเริ่มเรียนรู้พื้นฐานของการคำนวณควอนตัมและการเขียนโปรแกรมควอนตัมโปรแกรมของคุณจะเล็กมากและไม่แตกต่างกันในแต่ละภาษา

ฉันคิดว่าคุณจะต้องอ่านหนังสือ / หลักสูตรเกี่ยวกับทฤษฎีการคำนวณควอนตัม ในกรณีนี้มีสองสิ่งที่คุณต้องการจากภาษาการเขียนโปรแกรม:

• ชุดบทเรียนแบบฝึกหัดเบื้องต้น / แบบฝึกหัดการเขียนโปรแกรมที่ดีที่จะช่วยคุณกำหนดทฤษฎีที่คุณได้เรียนรู้
• เครื่องจำลองสถานะควอนตัมที่จะช่วยให้คุณเห็นสถานะของ qubits เมื่อโปรแกรมทำงาน

คำแนะนำของฉัน (ลำเอียงในทิศทางที่แตกต่างกันตามที่เจมส์แนะนำ :-)) คือการดูที่ Q #:

• Quantum Katasเป็นแบบฝึกหัดการเขียนโปรแกรมด้วยตนเองที่ออกแบบมาเพื่อติดตามหลักสูตรเกี่ยวกับทฤษฎีการคำนวณควอนตัม แต่ละบทช่วยสอนประกอบด้วยชุดของแบบฝึกหัดสำหรับคุณในการแก้ปัญหาและชุดควบคุมการทดสอบเบื้องหลังซึ่งจะตรวจสอบว่ารหัสของคุณถูกต้องหรือไม่ บทแนะนำที่มีอยู่ครอบคลุมหัวข้อที่น่าสนใจมากมายและเรากำลังพยายามสร้างบทเรียนเพิ่มเติม
• เครื่องมือจำลองสถานะเต็มรูปแบบที่รวมอยู่ในชุดพัฒนาควอนตัมช่วยให้สามารถถ่ายโอนสถานะระบบเป็นรายการแอมพลิจูดดังนั้นคุณสามารถใช้งานได้ทุกเมื่อที่คุณต้องการตรวจสอบว่าสถานะของระบบตรงกับความเข้าใจ / ความคาดหวังของคุณ