プログラマーのための量子計算<br>Quantum Computing for Programmers

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プログラマーのための量子計算
Quantum Computing for Programmers

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  • 製本 Hardcover:ハードカバー版／ページ数 350 p.
  • 言語 ENG
  • 商品コード 9781009098175
  • DDC分類 006.3843

Full Description

This introduction to quantum computing from a classical programmer's perspective is meant for students and practitioners alike. Over 25 fundamental algorithms are explained with full mathematical derivations and classical code for simulation, using an open-source code base developed from the ground up in Python and C++. After presenting the basics of quantum computing, the author focuses on algorithms and the infrastructure to simulate them efficiently, beginning with quantum teleportation, superdense coding, and Deutsch-Jozsa. Coverage of advanced algorithms includes the quantum supremacy experiment, quantum Fourier transform, phase estimation, Shor's algorithm, Grover's algorithm with derivatives, quantum random walks, and the Solovay-Kitaev algorithm for gate approximation. Quantum simulation is explored with the variational quantum eigensolver, quantum approximate optimization, and the Max-Cut and Subset-Sum algorithms. The book also discusses issues around programmer productivity, quantum noise, error correction, and challenges for quantum programming languages, compilers, and tools, with a final section on compiler techniques for transpilation.

Contents

Introduction; 1. The mathematical minimum; 2. Quantum computing fundamentals; 3. Simple algorithms; 4. Scalable, fast simulation; 5. Beyond classical; 6. Complex algorithms; 7. Quantum error correction; 8. Quantum languages, compilers, and tools; Appendix: Sparse Implementation; Bibliography; Index.