توضیحاتی در مورد کتاب :
الگوریتم بنویسید و در زمینه جدید محاسبات کوانتومی برنامه ریزی کنید. این کتاب موضوعات عمده ای مانند اجزای فیزیکی یک کامپیوتر کوانتومی را پوشش می دهد: کیوبیت ها، درهم تنیدگی، گیت های منطقی، مدارها، و تفاوت آنها با یک کامپیوتر سنتی. همچنین، محاسبات کوانتومی عملی برای توسعه دهندگان، محاسبات کوانتومی در ابر با استفاده از IBM QExperience را مورد بحث قرار می دهد، از جمله: آهنگساز، امتیازات کوانتومی، آزمایش ها، مدارها، شبیه سازها، دستگاه های کوانتومی واقعی و موارد دیگر. میتوانید آزمایشهایی را در فضای ابری روی یک دستگاه کوانتومی واقعی انجام دهید.
علاوه بر این، این کتاب به شما نشان می دهد که چگونه برنامه نویسی کوانتومی را با استفاده از QISKit (کیت نرم افزار اطلاعات کوانتومی)، Python SDK و دیگر API ها مانند QASM (مجموعه کوانتومی) انجام دهید. شما یاد خواهید گرفت که با استفاده از این زبان ها کد بنویسید و آن را در برابر شبیه سازها (محلی یا راه دور) یا یک کامپیوتر کوانتومی واقعی ارائه شده توسط IBM's Q Experience اجرا کنید. در نهایت، الگوریتم های کوانتومی فعلی برای درهم تنیدگی، تولید اعداد تصادفی، جستجوی خطی، فاکتورسازی اعداد صحیح و موارد دیگر را خواهید آموخت. شما در عملکردهای داخلی حالت های بل برای درهم تنیدگی، الگوریتم گروور برای جستجوی خطی، الگوریتم Shor برای فاکتورسازی اعداد صحیح، و سایر الگوریتم ها در زمینه های بهینه سازی و موارد دیگر به اوج خواهید رسید.
در طول مسیر، تئوری بازی ها را با میدان جادویی نیز پوشش خواهید داد، نمونه ای از شبه تله پاتی کوانتومی که در آن احزاب که حالت های درهم تنیده را به اشتراک می گذارند، می توان مشاهده کرد که نوعی ارتباط بین آنها برقرار است. در این بازی آلیس و باب در مقابل یک داور بازی می کنند. مکانیک کوانتومی به آلیس و باب اجازه می دهد همیشه برنده شوند!
در پایان این کتاب، متوجه خواهید شد که چگونه این فناوری نوظهور موازی سازی عظیم و سرعت محاسباتی قابل توجهی را نسبت به رایانه های کلاسیک ارائه می دهد و برای برنامه ریزی رایانه های کوانتومی که انتظار می رود جایگزین رایانه های سنتی در مرکز داده شوند، آماده خواهید شد.
آنچه شما یاد خواهید گرفت
• از Q Experience Composer، اولین کنسول وب در نوع خود برای ایجاد برنامهها/آزمایشهای بصری و ارسال آنها به شبیهساز کوانتومی یا دستگاه واقعی در فضای ابری استفاده کنید.
• برنامه ها را با استفاده از Q Experience REST API از راه دور اجرا کنید
• الگوریتم هایی بنویسید که عملکرد برتر را نسبت به همتایان کلاسیک خود ارائه دهند
• ساخت یک سرویس گیرنده Node.js REST برای احراز هویت، فهرست کردن دستگاه های راه دور، جستجوی اطلاعات در مورد پردازنده های کوانتومی، و فهرست کردن یا اجرای آزمایش ها از راه دور در ابر
• ایجاد یک مولد عدد کوانتومی: چرخش سکه اصلی با پیچش کوانتومی
• کشف دوربری کوانتومی: این الگوریتم نشان می دهد که چگونه وضعیت دقیق یک کیوبیت (اطلاعات کوانتومی) را می توان از یک مکان به مکان دیگر، با کمک ارتباطات کلاسیک و درهم تنیدگی کوانتومی بین فرستنده و گیرنده، منتقل کرد.
• با بازی کلاسیک Battleships با پیچش کوانتومی به عملیات تک کیوبیت نگاه کنید
• حل مشکل سکه های تقلبی: یک پازل کلاسیک که شامل یافتن یک سکه تقلبی در تعادل تیر بین هشت سکه تنها در دو نوبت است.
این کتاب برای چه کسی است
توسعه دهندگان و برنامه نویسان علاقه مند به این رشته جدید از محاسبات.
فهرست مطالب :
Front Matter ....Pages i-xvii
The Bizarre and Awesome World of Quantum Mechanics (Vladimir Silva)....Pages 1-21
Quantum Computing: Bending the Fabric of Reality Itself (Vladimir Silva)....Pages 23-76
Enter the IBM Q Experience: A One-of-a-Kind Platform for Quantum Computing in the Cloud (Vladimir Silva)....Pages 77-141
QISKit, Awesome SDK for Quantum Programming in Python (Vladimir Silva)....Pages 143-192
Start Your Engines: From Quantum Random Numbers to Teleportation, Pit Stop at Super Dense Coding (Vladimir Silva)....Pages 193-222
Fun with Quantum Games (Vladimir Silva)....Pages 223-281
Game Theory: With Quantum Mechanics, Odds Are Always in Your Favor (Vladimir Silva)....Pages 283-311
Faster Search plus Threatening the Foundation of Asymmetric Cryptography with Grover and Shor (Vladimir Silva)....Pages 313-338
Back Matter ....Pages 339-346
توضیحاتی در مورد کتاب به زبان اصلی :
Write algorithms and program in the new field of quantum computing. This book covers major topics such as the physical components of a quantum computer: qubits, entanglement, logic gates, circuits, and how they differ from a traditional computer. Also, Practical Quantum Computing for Developers discusses quantum computing in the cloud using IBM QExperience including: the composer, quantum scores, experiments, circuits, simulators, real quantum devices, and more. You’ll be able to run experiments in the cloud on a real quantum device.
Furthermore, this book shows you how to do quantum programming using the QISKit (Quantum Information Software Kit), Python SDK, and other APIs such as QASM (Quantum Assembly). You’ll learn to write code using these languages and execute it against simulators (local or remote) or a real quantum computer provided by IBM’s Q Experience. Finally, you’ll learn the current quantum algorithms for entanglement, random number generation, linear search, integer factorization, and others. You’ll peak inside the inner workings of the Bell states for entanglement, Grover’s algorithm for linear search, Shor’s algorithm for integer factorization, and other algorithms in the fields of optimization, and more.
Along the way you’ll also cover game theory with the Magic Square, an example of quantum pseudo-telepathy where parties sharing entangled states can be observed to have some kind of communication between them. In this game Alice and Bob play against a referee. Quantum mechanics allows Alice and Bob to always win!
By the end of this book, you will understand how this emerging technology provides massive parallelism and significant computational speedups over classical computers, and will be prepared to program quantum computers which are expected to replace traditional computers in the data center.
What You Will Learn
• Use the Q Experience Composer, the first-of-its-kind web console to create visual programs/experiments and submit them to a quantum simulator or real device on the cloud
• Run programs remotely using the Q Experience REST API
• Write algorithms that provide superior performance over their classical counterparts
• Build a Node.js REST client for authenticating, listing remote devices, querying information about quantum processors, and listing or running experiments remotely in the cloud
• Create a quantum number generator: The quintessential coin flip with a quantum twist
• Discover quantum teleportation: This algorithm demonstrates how the exact state of a qubit (quantum information) can be transmitted from one location to another, with the help of classical communication and quantum entanglement between the sender and receiver
• Peek into single qubit operations with the classic game of Battleships with a quantum twist
• Handle the counterfeit coin problem: a classic puzzle that consists of finding a counterfeit coin in a beam balance among eight coins in only two turns
Who This Book Is For
Developers and programmers interested in this new field of computing.