在去参加

的路上和空隙写了一些，根据2015年韩永健老师在中国科学技术大学的量子信息导论的量子计算部分的笔记以及Preskill的lecture notes整理而来，希望能以母语的形式对对量子计算感兴趣的童鞋有所帮助。量子信息的部分我打算在相关的部分穿插，尽量减少难度，但也希望能够尽我自己的能力介绍到一些新的相关领域的研究进展。顺序大约是按照Nielsen那本text book的顺序来，但是有一些添加的内容在里面。这个系列教程需要有线性代数，微积分和一定的复变函数的基础，但不一定需要有量子力学的基础。

如同之前说明的，因为个人水平和时间的限制不能保证更新的频率，我估计会时不时地暂停一两个月，但是不会跳票，如果一直我一个人写的话应该会慢慢写到某一天把它写完（233，说这句话其实我也觉得很虚）所以随时欢迎愿意一起整理的同学，对我来说也是学习和交流的机会。

科普（知识）配置：

• 不需要配置，直接看文字部分，有问题在评论里问，我之后再根据情况具体调整文章的内容

最低（知识）配置：

• 线性代数
• 复变函数

建议（知识）配置：

• 线性代数
• 微积分
• 数值计算/计算方法
• 量子力学
• C语言/某一门编程语言
• 英语四级能上500分

动机：

• 从去年开始到现在，零零星星地从各种各样的途径学习了一些量子计算相关的东西，一直想着能写点什么整理一下，但是写博客似乎没人看又有点没动力...
  
• 然后之前多多少少在知乎上写了一些答案，但是基本都是文献翻译和吐槽以及装逼，后来发现量子计算理论的话题下有很多比较重复和对量子计算理解错误而导致的提问，感觉中文世界对量子信息量子计算的科普似乎不太多，产生了写一个比较简单的教程的想法。
  
• 同时，参加了集智的活动之后，我就在想，知乎上有这么多不同领域的人，也许我们不出门就能开脑洞的平台，就不用到处跑了（虽然到处跑，然后蹭好吃的也很棒...）。不论怎样，感觉知乎总体还是很好用的，然后也依然有很多领域里的大牛，我觉得如果觉得干货少了，完全可以从自己开始去写一些干货，喊知乎药丸，退知乎是没有什么用的。假如大家能在这里获得一些灵感，或者学到点什么也是很棒的不是吗？
  
• 我后来觉得我需要向家里人解释我不是修电脑的，也不是“陈景润” 那样的，量子计算和量子信息也是很有前途的方向，然后也是希望微信好友不要再把一些奇怪的东西转给我。。。

目标：我希望这样一个教程能够足够的简单，使得让所有有一定基础的同学都能够学会量子计算的一些基础理论，同时也能够帮我自己梳理曾经没有完全理解的东西，所以如果有任何的建议和问题请在第一时间私信我。具体会涉及的内容大纲大致如下，具体的内容会随着更新慢慢补充上去：

• 量子力学基础
• 一些数学工具，当然如果不喜欢数学你可以选择跳过这一节
• 量子态：Dirac记号（狄拉克记号）
• 可能会涉及一点点高量的量子力学基础（一）
  
• 量子力学的基本假设
• 薛定谔方程
• 如何数值求解薛定谔方程
• 量子比特
• 薛定谔绘景和海森堡绘景
• 微扰理论
• 量子线路模型
• 数字电子线路
• 量子线路
• 信息论基础
• 从香农熵到冯诺依曼熵
• 可逆计算和量子计算
• Gottesman-Knill定理的介绍
  
• 量子通讯的基本协议
• 绝热量子计算模型
• 计算复杂性理论
• 量子傅里叶变换
• 量子搜索
• 一些古老的NP问题的量子算法
• 数值模拟量子线路
• 原始时期的纠错码
• 图态和基于测量的量子计算
• Pauli群和他的朋友Clifford群
• Stabilizer群
• 用量子比特表示简单图
• Gottesman-Knill定理的证明
• 用量子比特表示有权图
• 基于测量的量子计算
• 量子纠错
• 量子计算的实验实现
• 分布式的量子计算
• 量子比特币
• 拓扑量子计算简介
• 量子模拟
• 量子机器学习算法

我的blog里有一些当时记的笔记，如果本学期有量子计算课程的同学可以先参考我的blog：Half Integer 欢迎留言讨论相关的问题。自己期望是希望最后能成为一本开源的电子书，让知识传播出去，所以如果有想一起的同学可以一起系统地写一些东西可以联系我。

排版和编辑方案：

在知乎上初步的排版和编辑方案如下

• 因为脚注会一定程度上影响阅读体验，文献引用会尽量使用没有被墙的，并且大多数人有访问权限的超链接，参考文献同时会在最后列出。
• 公式使用知乎自带的公式编辑，但由于可能会出现长公式，建议使用大屏幕浏览
• 涉及的线路和绝热计算模拟源代码采用知乎自带的代码块，并附上github的源码链接，大部分代码会有巨硬的Liquid模拟器和我自己写的Julia程序两个版本（主要是因为我自己的库还在缓慢地开发中）但是目前涉及到LaTeX公式的一些伪代码似乎还没有很好的解决方案，好在前几章不需要太多数值模拟和算法介绍，希望如果有人有解决方案可以在评论里告诉我。
• 常用和生僻的英文专业词汇一般不做翻译，如果有公认的翻译方案会以括号的形式注明
• 文章难免会有更新和修改，所有这个系列文章（不包括这个引子）的更新都列在 更新日志 中

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量子计算笔记-前言