- عنوان کتاب: The Joy of Quantum Computing
- نویسنده: Jed Brody
- حوزه: محاسبات کوانتومی
- سال انتشار: 2025
- تعداد صفحه: 222
- زبان اصلی: انگلیسی
- نوع فایل: pdf
- حجم فایل: 6.90 مگابایت
من عاشق محاسبات کوانتومی هستم، آنقدر که نمیدانم از کجا شروع کنم. زبانم بند آمده. هذیان میگویم. نمیتوانم جلوی شادیام را بگیرم. دارم از سطلهای زباله پشتک وارو میزنم. دارم با چرخ دستیهای خرید از پلهها پایین میروم. دارم روی رودخانههای گدازه از شاخههای تاک تاب میخورم. مثل شعر آهنگی که در دبیرستان دوست داشتم: «آنقدر از خوشحالی پف کردهام که میتوانم چیزها را دور خودم پرتاب کنم.» («آهنگ پاپ آسمانی» از گروه چیلز.) در دبیرستان، کتابی داشتم به نام راهنمای مخفی کامپیوترها. این کتاب برنامهنویسی بیسیک را آموزش میداد. این کتاب دریچهای مهآلود به دنیایی از اتحاد تقریباً عرفانی با مدارهای سیلیکونی باز میکرد. این کتاب آغازی بود برای عضویت در انجمن خورههای پیشرفته. چون اگر قرار است خوره باشید، بهتر است که یک خوره پیشرفته باشید. خب، برایتان خبرهایی دارم، خورههای پیشرفته. وقت آن است که یک جهش کوانتومی داشته باشید. علم اطلاعات کوانتومی، رشته وسیعتری که شامل محاسبات کوانتومی میشود، در نقطه تلاقی بزرگی از علوم کامپیوتر، الکترونیک دیجیتال، مهندسی، مکانیک کوانتومی، جبر خطی، نظریه اعداد و حتی فلسفه قرار دارد. این رشته، نقطه تلاقی شلوغی از تمام فعالیتهای مورد علاقه من در زمینه علوم کامپیوتر است. تقریباً بیش از حد شگفتانگیز است. بله، حتی فلسفه نیز به علم اطلاعات کوانتومی مرتبط است، همانطور که در فصل مربوط به جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۲ خواهیم دید. همچنان که ما به گسترش مرزهای دانش ادامه میدهیم، اسرار دقیق فیزیک کوانتومی سرسختانه حل نشده باقی میمانند. من تعجب میکنم که آیا این یک بررسی مفید بر غرور انسانی است، یادآوری جایگاه ما در جهانی که هرگز نساختهایم. فیزیک به هدف کیمیاگری و طالع بینی قرون وسطایی، یعنی روشن کردن نیروهای نامرئی که سرنوشت همه چیز را کنترل میکنند، دست مییابد. اما چیزی همیشه از نور فرار میکند و عطش ما برای درک کامل برای همیشه سیری ناپذیر است. گذشته از سوالات فلسفی، فناوری کوانتومی همیشه در حال پیشرفت است و کاربردهای بالقوه کامپیوترهای کوانتومی هیجان انگیز و سرگرم کننده برای کشف هستند. محاسبات کوانتومی یک حوزه جدید و رو به رشد است که دانشجویان تشنه یادگیری آن هستند و مدرسانی که تازه وارد این حوزه شدهاند، به شدت به دنبال کتابهایی هستند که بتوانند آنها را بفهمند. (من از تجربه خود به عنوان یک مدرس تازه وارد در این حوزه صحبت میکنم.) من مجبور شدم دوازده کتاب محاسبات کوانتومی را با دقت مطالعه کنم تا اینکه هر یک از آنها را بفهمم. مدرسان جدید، و همچنین علاقهمندان به خودآموزی، به منابع زیادی نیاز دارند. امیدوارم که به این مجموعه کمک کرده باشم. من ریاضیات را تا حد امکان ساده نگه میدارم و از ماتریسها کاملاً اجتناب میکنم، تا دو فصل آخر که کاملاً اختیاری هستند. شما باید مقداری پیشحساب دیفرانسیل و انتگرال (جبر و گاهی اوقات مثلثات) بدانید. از طرف دیگر، اصلاً نیازی به دانستن فیزیک کوانتومی ندارید. امیدوارم جهش ما به دورترین نقطه شور، بر فراز پرتگاه زوزهکش تخمین فاز کوانتومی، خیلی دلهرهآور نباشد. لطفاً اگر مجبور شدید برخی بخشها را سرسری بخوانید یا آنها را به آرامی و مثل نی قلپ قلپ بخوانید، احساس بدی نداشته باشید. همچنین اشکالی ندارد که از روی بیحوصلگی محض، برخی از قسمتها را رد کنید. هر جملهای نمیتواند هیجانانگیز باشد، و بخشهایی که از آنها رد میشوید همیشه سر جایشان هستند اگر بخواهید دوباره به آنها برگردید. پس بدون هیچ مقدمهای، پیش به سوی شگفتی.
I love quantum computing so much, I don’t know where to start. I’m tongue-tied. I’m delirious. I can’t contain my joy. I’m doing backflips off dumpsters. I’m riding shopping carts down stairs. I’m swinging by vines over rivers of lava. As in a song lyric I liked in high school, “I’m so bloated up happy I could throw things around me.” (“Heavenly Pop Hit” by The Chills.) In high school, I had a book called The Secret Guide to Computers. It taught BASIC programming. The book opened a misty passageway to a world of almost mystical union with silicon circuitry. It was an initiation to a fellowship of advanced nerds. Because if you’re going to be a nerd, you might as well be an advanced one. Well, I’ve got news for you, advanced nerds. It’s time to take a quantum leap. Quantum information science, the broader discipline that contains quantum computing, stands at a grand conjunction of computer science, digital electronics, engineering, quantum mechanics, linear algebra, number theory, and even philosophy. It’s a bustling crossroads of all my favorite nerdy pursuits. It’s almost too much awesome. Yes, even philosophy is relevant to quantum information science, as we will see in the chapter about the 2022 Nobel Prize in Physics. As we continue to expand the frontiers of knowledge, the rigorous mysteries of quantum physics remain stubbornly unsolved. I wonder if this is a salutary check on human hubris, a reminder of our place in a world we never made. Physics achieves the goal of medieval alchemy and astrology, to illuminate the invisible forces that govern the destinies of all things. But something always scurries away from the light, and our thirst for complete understanding is forever unquenched. Philosophical questions aside, quantum technology is advancing all the time, and the potential uses for quantum computers are exciting and fun to explore. Quantum computing is a new and growing field that students hunger to learn about, and instructors who are new to the field are desperate for books they can understand. (I speak from experience as an instructor who is new to the field.) I had to carefully study a dozen quantum computing books before I understood any of them. New instructors, as well as autodidactic hobbyists, need a large pool of resources. I hope I’m contributing to this pool. I’m keeping the math as simple as I possibly can, and I’m avoiding matrices entirely, until the completely optional final two chapters. You do need to know some precalculus (algebra and occasional trigonometry). On the other hand, you don’t need to know any quantum physics at all. I hope that our leap to the farthest Shor, over the howling abyss of quantum phase estimation, is not too daunting. Please don’t feel bad if you have to skim some sections, or chew over them slowly like cud. It’s also okay to skip some passages out of sheer boredom. Not every sentence can be a thrill, and the parts you skip are always there if you ever want to go back to them. So without any further ado, onward to the awesome.
این کتاب را میتوانید از لینک زیر بصورت رایگان دانلود کنید:
Download: The Joy of Quantum Computing

نظرات کاربران