前言:最近几年量子信息这一领域是非常的火热,从街头巷尾的人人都谈的量子计算机,到墨子号量子卫星。无一不吸引人们的眼球。但是由于这门学科,要求基础储备比较高,所以也就让很多人望而却步了。今天我就简要谈谈,这一学科的基本入门的经验,以飨读者。

首先我们要明白,量子信息与量子计算(Quantum information and quantum caculation)是一门集:数学、物理、计算机三门学科的一种交叉学科。而这三门学科,至少要掌握前面两种学科,你才能了解这一领域。数学这一块,至少需要高等数学的基础,尤其线性代数这一块,推荐国内教材川大版《线性代数》和国外教材应《线性代数该这样学》

量子信息与量子计算入门指南-量子客    量子信息与量子计算入门指南-量子客

有了这一部分的数学基础,那么对于矩阵计算,以及量子物理里面的力学量等都会有一个直观理解——什么是力学量?力学量的矩阵表示是什么?线性代数只是量子物理这一块的数学基础,这还远远不够。如果想要深入研究,那么《数学物理方法》和《物理学中的群论》都是有必要深入学习的。

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接下来就谈谈物理部分,初等《量子力学》曾谨言版,或者复旦大学苏汝铿《量子力学》,或者是国外格里菲斯的《量子力学》,选择一本深入学习即可。(当然也有其他国内外优秀的教材,在此不一一列举了)如果没有基础物理背景,直接学习量子力学那还是有非常大的困难。我们结合网上,相关的教学视频进行学习:个人推荐复旦苏汝铿老师的《量子力学》视频,深入浅出,切中要害。当然也有国内外其他学校老师的优秀讲解视频,兰州大学的钱伯初老爷爷,台湾大学的易富国老师的等等都还不错。选择一门自己喜欢的风格,深入学习一段时间即可。

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前面学习的都是初等量子力学,如果要进入量子信息领域,《高等量子力学》的学习是必不可少的。个人推荐高等教育出版社的喀兴林《高等量子力学》,如果有资源的话也可以结合樱井的《现代量子力学》(现在中文版也出现了)进行互相补充的学习。

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如果你经历过前面两个模块的训练和学习。那么恭喜你,你基本储备了量子信息学习的基础知识。但是要入门量子信息领域,还是需要不小挑战。如有可能,必须学习一遍尼尔森和庄的《量子信息与量子计算》这一本书,当然不是全部学一遍,至少得把上册学习一遍。什么是Bell state,什么是Teleportation,什么是entanglement等。此时可以结合国防科技大学李承祖老师《量子通信和量子计算》和中科大张永德老师《量子信息物理原理》这两本书互相参照的学习。进步应该是比较快的。如果没有人引导,纯粹是自学的话还是比较吃力的。国外有许多关于量子信息学习的优秀视频,大家可以自行去找,或者在本站也可找到。

后记:上面只是从个人经验角度谈了谈,量子信息入门的学习。不一定适合所有的人。只要你选择一种,适合自己的学习方法和规划,持续下去定能有不少的收获。

 

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