이 질문 과 관련되어 있지만 동일하지는 않습니다.
전통적인 컴퓨터 과학은 컴퓨터 과학자가 현장에서 연구하고 발전 할 수있는 물리 지식이 필요하지 않습니다. 물론 연구와 관련이있을 때 기본 물리 계층에 대해 알아야하지만, 대부분의 경우이를 무시할 수 있습니다 (예 : 알고리즘 설계). 아키텍처 세부 사항 (예 : 캐시 레이아웃)이 중요한 경우에도 종종 세부 사항에 대한 모든 세부 사항 또는 실제 레벨에서 구현되는 방법을 알 필요가 없습니다.
양자 컴퓨팅이이 수준의 "성숙도"에 도달 했습니까? 양자 물리학에 대해 전혀 모르는 컴퓨터 과학자로서 양자 알고리즘을 설계하거나 현장에서 실제 연구를 수행 할 수 있습니까? 다시 말해, 물리적 측면을 무시하고 양자 컴퓨팅을 "학습"할 수 있습니까? (과학적 경력의 관점에서) 그만한 가치가 있습니까?
답변:
물리학 적 배경이없는 컴퓨터 과학자로서 양자 컴퓨팅에 공헌 : 예, 물리학 적 배경이없는 컴퓨터 과학자는 양자 컴퓨팅에 공헌 할 수 있습니다. 항상 그런 식으로 생각합니다. "성숙한"필드와는 아무런 관련이 없습니다.
양자 역학의 가정 (연산은 단일 행렬, 상태는 단위 벡터, 측정은 프로젝션 임)을 이해하고 계산 컨텍스트에서이를 적용하는 방법을 알고 있다면 양자 알고리즘을 만들 수 있습니다. 이러한 개념이 원래 물리에서 파생되었다는 사실은 역사적으로 흥미롭지 만 양자 회로를 최적화 할 때는 실제로 관련이 없습니다. 구체적인 예로서 : 양자 물리학은 미적분학에서 매우 무겁지만 양자 계산은 그렇지 않습니다.
양자 시스템 시뮬레이션을위한 알고리즘을 설계하려는 경우 양자 물리가 적합 해집니다. 그리고 양자 물리학 과정에서 배울 개념 중 일부는 양자 계산 과정에도 나타나야합니다. 그러나 전반적으로 나는 Scott Aaronson에 동의합니다 .
양자 역학을 가르치는 [나의] 방법은 개념적 핵심에서 직접 시작합니다. 즉, 마이너스 부호를 허용하는 확률 이론의 특정 일반화입니다. 일단 이론이 무엇에 관한 것인지 알면 물리학에 뿌려 맛을 볼 수 있습니다 ...]
양자 역학은 전자석이나 일반 상대성 이론과 같은 의미에서 물리 이론이 아니다. [...] 기본적으로 양자 역학은 다른 물리 이론이 응용 소프트웨어로 실행되는 운영 체제입니다 ...]
[...] [quantum mechanics]는 정보와 확률 및 관찰 가능 항목과 이들이 서로 관련되는 방식에 관한 것입니다.
내 경험과 관련이있을 수 있으므로 예라고 말할 것입니다. 실제로 물리 지식없이 알고리즘을 설계 할 수 있습니다. 나를 위해 지금까지 수학 개념입니다. Scott Aaronson의 양자 컴퓨팅에 대한 과정을 본 적이 있는데 그는 다음과 같이 인용했습니다.
양자 컴퓨팅은 물리학을 꺼내면 정말 "쉬운"것입니다.
그러나 물리 또는 화학 분야의 응용 분야에서 작업하려는 경우 항상 작업 대상에 대한 배경 지식을 갖는 것이 유용합니다.
이 분야는 많은 배경 (수학, 물리학, 컴퓨터 과학 ...)에 개방되어 있습니다. 때로는 다른 배경 사이에서 의사 소통하는 것이 어려운 일이라고 생각하지만 불가능하지는 않습니다. 실제로, 나는 그것이 건설적이며 함께 협력하는 것이 유익 할 수 있다고 말할 것입니다. 그러나 항상 그의 선호하는 해석 / 개념과 관련 될 수 있습니다.
직업으로서, 그것은 다시 당신의 관점에 따릅니다. 이 분야에서해야 할 일이 많기 때문에 걱정하지 않아도됩니다. 마음에 들었다면 그렇게하십시오. 이 분야에서 일한다고해서 자신을 억제해야하는 것은 아닙니다. 여전히 클래식 알고리즘으로 작업해야하며 코딩 기술이 필요합니다.
컴퓨터 과학자의 관점에서 배우고 싶다면이 책이 도움이 될 것입니다 : https://www.amazon.com/Quantum-Computing-Computer-Scientists-Yanofsky/dp/0521879965
당신의 양자 여행에 행운을 빕니다!
거의 항상 그렇게되었습니다. 물리학에 대해 몰라도 Nielsen & Chuang의 책을 공부할 수 있습니다. 컴퓨터 과학자를 대상 으로 Mermin 의 소개가 있습니다. 아마도 다른 많은 자료들이있을 것입니다 ( CS 강의 에 기반을 둔 Aaronson의 책 은 물리학 배경이없는 사람들에게 완벽하게 적합하다고 확신 합니다). 전반적으로, 양자 정보와 계산을 이해하는 데 필요한 물리 형식은 다음과 같습니다. (양자) 물리학의 다른 분야에 비해 꽤 낮은 키. (양자 정보와 계산에서 현상을 연구하는 것이 중요하지 않다는 것을 의미하지는 않습니다.)