Hands-On Quantum Information Processing with Python: Get Up and Running with Information Processing and Computing Based on Quantum Mechanics Using Python

پتانسیل پردازش اطلاعات کوانتومی را کاوش کنید و وضعیت یک سیستم کوانتومی را با این راهنمای عملی درک کنید

ویژگی های کلیدی:

< li>با استفاده از پایتون با پردازش اطلاعات کوانتومی آشنا شوید
• با پیاده سازی پروتکل های توزیع کلید کوانتومی در پایتون اصول رمزنگاری کوانتومی را درک کنید
• اجرای بازی های معروفی مانند CHSH و بازی‌های GHZ با استفاده از استراتژی‌ها و تکنیک‌های کوانتومی

توضیح کتاب:

محاسبات کوانتومی مطالعه زیر کلاسی از رایانه‌ها است که بهره‌برداری می‌کنند. قوانین مکانیک کوانتومی برای انجام عملیات خاصی که تصور می شود انجام آنها در رایانه های غیرکوانتومی دشوار است.

پردازش اطلاعات کوانتومی دستی با پایتون آغاز می شود. با راهنمایی شما از ملزومات پردازش اطلاعات کوانتومی برای کمک به کشف پتانسیل آن. در مرحله بعد، با ویژگی بنیادی درهم تنیدگی کوانتومی آشنا خواهید شد و خواهید فهمید که چگونه می توان این را با استفاده از پروتکل انتقال از راه دور نشان داد. با پیشروی، متوجه خواهید شد که چگونه مدارها و الگوریتم‌های کوانتومی مانند الگوریتم سیمون، الگوریتم گروور و الگوریتم شور کار می‌کنند و با اجرای پروتکل‌های مهم توزیع کلید کوانتومی (QKD) در پایتون، با رمزنگاری کوانتومی آشنا می‌شوید. همچنین نحوه پیاده سازی بازی های غیر محلی مانند بازی CHSH و بازی GHZ را با استفاده از پایتون یاد خواهید گرفت. در نهایت، الگوریتم‌های کلیدی یادگیری ماشین کوانتومی را پوشش خواهید داد، و این پیاده‌سازی‌ها به شما قدرت کامل را می‌دهند تا واقعاً با ایده‌های پیچیده‌تر بازی کنید و کاملاً درک کنید.

توسط در پایان این کتاب محاسبات کوانتومی، شما درک و درک عمیق تری از اطلاعات کوانتومی به دست خواهید آورد.

آنچه خواهید آموخت:

کشف نحوه کار مدارهای کوانتومی و الگوریتم های کوانتومی

با بازی های غیر محلی آشنا شوید و نحوه پیاده سازی آنها را بیاموزید

با مدل های مختلف محاسبات کوانتومی آشنا شوید

پیاده سازی پروتکل‌های رمزنگاری کوانتومی مانند BB84 و B92 در پایتون

کاوش درهم‌تنیدگی و انتقال از راه دور در سیستم‌های کوانتومی

چگونگی اندازه‌گیری و اعمال عملیات بر روی کیوبیت‌ها را بیاموزید

در کاوش در محاسبات کوانتومی با حالت کوانتومی متغیر پیوسته

با الگوریتم های یادگیری ماشین کوانتومی ضروری آشنا شوید

این کتاب برای چه کسانی است:

این کتاب برای توسعه دهندگان، برنامه نویسان یا دانشجویان کارشناسی علوم کامپیوتر است که می خواهند در مورد اصول پردازش اطلاعات کوانتومی بیاموزند. درک پایه ای از زبان برنامه نویسی پایتون لازم است، و درک خوب ریاضیات و آمار برای به دست آوردن بهترین نتیجه از این کتاب مفید خواهد بود.

Explore the potential of quantum information processing and understand the state of a quantum system with this practical guide

Key Features:

• Get well-versed with quantum information processing using Python
• Understand the basics of quantum cryptography by implementing quantum key distribution protocols in Python
• Implement well-known games such as the CHSH and GHZ games using quantum strategies and techniques

Book Description:

Quantum computation is the study of a subclass of computers that exploits the laws of quantum mechanics to perform certain operations that are thought to be difficult to perform on a non-quantum computer.

Hands-On Quantum Information Processing with Python begins by taking you through the essentials of quantum information processing to help you explore its potential. Next, you'll become well-versed with the fundamental property of quantum entanglement and find out how to illustrate this using the teleportation protocol. As you advance, you'll discover how quantum circuits and algorithms such as Simon's algorithm, Grover's algorithm, and Shor's algorithm work, and get to grips with quantum cryptography by implementing important quantum key distribution (QKD) protocols in Python. You will also learn how to implement non-local games such as the CHSH game and the GHZ game by using Python. Finally, you'll cover key quantum machine learning algorithms, and these implementations will give you full rein to really play with and fully understand more complicated ideas.

By the end of this quantum computing book, you will have gained a deeper understanding and appreciation of quantum information.

What You Will Learn:

Discover how quantum circuits and quantum algorithms work

Familiarize yourself with non-local games and learn how to implement them

Get to grips with various quantum computing models

Implement quantum cryptographic protocols such as BB84 and B92 in Python

Explore entanglement and teleportation in quantum systems

Find out how to measure and apply operations to qubits

Delve into quantum computing with the continuous-variable quantum state

Get acquainted with essential quantum machine learning algorithms

Who this book is for:

This book is for developers, programmers, or undergraduates in computer science who want to learn about the fundamentals of quantum information processing. A basic understanding of the Python programming language is required, and a good grasp of math and statistics will be useful to get the best out of this book.