آموزش مبانی محاسبات کوانتومی

سرفصل ها و درس ها

معرفی Introduction

• محاسبات کوانتومی را یاد بگیرید Learn quantum computing

• آنچه شما باید بدانید What you should know

• فضای کد Qiskit و GitHub Qiskit and GitHub Codespaces

• چرا محاسبات کوانتومی؟ Why quantum computing?

• امتحان فصل Chapter Quiz

1. بیت کوانتومی 1. Quantum Bits

• بیت های کلاسیک در مقابل بیت های کوانتومی Classical bits vs. quantum bits

• اندازه گیری کیوبیت Measuring a qubit

• یک کیوبیت را با Qiskit اندازه گیری کنید Measure a qubit with Qiskit

• نمای کلی بردارها Overview of vectors

• مروری بر اعداد مختلط Overview of complex numbers

• کیوبیت ها را به عنوان بردار نشان دهید Represent qubits as vectors

• نشان دهنده کیوبیت ها در کره بلوخ است Represent qubits on the Bloch sphere

• بردارهای حالت و کره های بلوخ با کیسکیت State vectors and Bloch spheres with Qiskit

• یک کره مدل بلوخ بسازید Build a model Bloch sphere

• فاز جهانی و نسبی Global and relative phase

• چالش: یک مدار کوانتومی ایجاد کنید Challenge: Create a quantum circuit

• راه حل: یک مدار کوانتومی ایجاد کنید Solution: Create a quantum circuit

• امتحان فصل Chapter Quiz

2. چند بیت کوانتومی 2. Multiple Quantum Bits

• چند کیوبیت را نشان می دهد Represent multiple qubits

• چند کیوبیت را با Qiskit نشان دهید Represent multiple qubits with Qiskit

• چه مقدار اطلاعات در یک کیوبیت وجود دارد؟ How much information is in a qubit?

• امتحان فصل Chapter Quiz

3. گیتس پائولی تک کیوبیت 3. Single-Qubit Pauli Gates

• مروری بر عملیات ماتریس Overview of matrix operations

• دروازه های منطق کوانتومی Quantum logic gates

• دروازه Pauli-X Pauli-X gate

• دروازه Pauli-X با Qiskit Pauli-X gate with Qiskit

• دروازه Pauli-Y Pauli-Y gate

• دروازه Pauli-Y با Qiskit Pauli-Y gate with Qiskit

• دروازه Pauli-Z Pauli-Z gate

• دروازه Pauli-Z با Qiskit Pauli-Z gate with Qiskit

• چالش: اعداد باینری Challenge: Binary numbers

• راه حل: اعداد باینری Solution: Binary numbers

• امتحان فصل Chapter Quiz

4. دروازه های برهم نهی تک کیوبیت 4. Single-Qubit Superposition Gates

• دروازه هادامارد Hadamard gate

• دروازه هادامارد با کیسکیت Hadamard gate with Qiskit

• اندازه گیری به صورت دلخواه Measurement on an arbitrary basis

• گیت های تغییر فاز Phase shift gates

• گیت های تغییر فاز با Qiskit Phase shift gates with Qiskit

• دروازه های چرخشی پارامتری شده Parameterized rotation gates

• گیت های چرخشی پارامتری شده با Qiskit Parameterized rotation gates with Qiskit

• دروازه های تک کیوبیتی در حالت های چند کیوبیتی Single-qubit gates on multi-qubit states

• چالش: اعداد تصادفی Challenge: Random numbers

• راه حل: اعداد تصادفی Solution: Random numbers

• امتحان فصل Chapter Quiz

5. گیت های چند کوبیتی 5. Multi-Qubit Gates

• دروازه کنترل شده-NOT (CNOT). Controlled-NOT (CNOT) gate

• دروازه کنترل شده-NOT (CNOT) با Qiskit Controlled-NOT (CNOT) gate with Qiskit

• دروازه تافولی Toffoli gate

• دروازه تافولی با کیسکیت Toffoli gate with Qiskit

• گیت های سواپ و فردکین Swap and Fredkin gates

• دروازه‌های فردکین را با Qiskit تعویض کنید Swap and Fredkin gates with Qiskit

• چالش: جمع کننده دو بیتی کلاسیک Challenge: Classical two-bit adder

• راه حل: جمع کننده دو بیتی کلاسیک Solution: Classical two-bit adder

• امتحان فصل Chapter Quiz

6. درهم تنیدگی کوانتومی 6. Quantum Entanglement

• درهم تنیدگی کوانتومی چیست؟ What is quantum entanglement?

• نشان دهنده کیوبیت های درهم تنیده Represent entangled qubits

• شبیه سازی حالت زنگ با Qiskit Simulate a bell state with Qiskit

• چالش: سه کیوبیت را در هم ببندید Challenge: Entangle three qubits

• راه حل: سه کیوبیت را در هم ببندید Solution: Entangle three qubits

• امتحان فصل Chapter Quiz

7. سخت افزار کوانتومی واقعی 7. Real Quantum Hardware

• دسترسی به کامپیوترهای کوانتومی IBM Access IBM quantum computers

• از Qiskit با سخت افزار کوانتومی واقعی استفاده کنید Use Qiskit with real quantum hardware

• خطاهای اندازه گیری کوانتومی را کاهش دهید Mitigate quantum measurement errors

• امتحان فصل Chapter Quiz

8. الگوریتم های کوانتومی 8. Quantum Algorithms

• کدگذاری فوق متراکم Superdense coding

• کد نویسی فوق متراکم با Qiskit Superdense coding with Qiskit

• تله پورت کوانتومی Quantum teleportation

• تله پورت کوانتومی با Qiskit Quantum teleportation with Qiskit

• چالش: تله پورت کوانتومی واقعی Challenge: Real quantum teleportation

• راه حل: تله پورت کوانتومی واقعی Solution: Real quantum teleportation

• امتحان فصل Chapter Quiz

نتیجه Conclusion

• مراحل کوانتومی بعدی شما Your next quantum steps