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2021-08-23 12:35:05
2021-08-23
這次的暑期班讓我感覺(jué)獲益良多，四天的報(bào)告讓我學(xué)會(huì)了很多，在此做個(gè)小小的歸納總結(jié)。
第一天的主要內(nèi)容是量子計(jì)算的相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，這天的講座讓我了解了很多相關(guān)的知識(shí)，也讓我對(duì)以前所看的文章中的一些概念有了更加清楚的認(rèn)識(shí)，比如算子，跡距離等等。我以前對(duì)于算子中經(jīng)常出現(xiàn)的向量外積形式存在一定的疑惑，雖然可以慢慢地用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方式證明其效果，但我一直不明白為什么會(huì)用這種形式，而這次的報(bào)告給了我答案， Hilbert 空間 H 上的任一個(gè)線(xiàn)性算子都可以寫(xiě)成外積的形式 ，這讓我一下子對(duì)以前的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。
同時(shí)，第一天的報(bào)告中也涉及了一些我之前沒(méi)有了解過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)，比如第五章的 von Neumann 熵與信息，這部分的知識(shí)在復(fù)合量子系統(tǒng)上有比較好的應(yīng)用，但我還不能很好的理解這一部分，其涉及了許多關(guān)于跡距離的內(nèi)容，我需要先把前面的知識(shí)吃透。
總結(jié)來(lái)說(shuō)，第一天報(bào)告的數(shù)學(xué)知識(shí)是我目前所欠缺的，比較系統(tǒng)性的數(shù)學(xué)知識(shí)，接下來(lái)的一段時(shí)間，我需要重點(diǎn)鉆研這些內(nèi)容，掌握這些數(shù)學(xué)知識(shí)。
第二天的內(nèi)容是量子糾錯(cuò)與量子電路，這天報(bào)告的前面部分內(nèi)容比較好理解，對(duì)以前一些論文中出現(xiàn)X,Y,Z有了更加直接認(rèn)識(shí)，但我對(duì)這個(gè)Y算子依舊存在疑問(wèn)，這個(gè)復(fù)數(shù)i的意義我至今不是很能理解。使用泡利算子所完成的bit flip code或者phase filp code，其具有單位量子比特的糾錯(cuò)能力，但我有個(gè)小小的疑問(wèn)，這些糾錯(cuò)編碼似乎沒(méi)有特別用到什么量子的性質(zhì)，那么如果使用傳統(tǒng)的糾錯(cuò)編碼方法會(huì)如何呢？又或者說(shuō)是什么限制了傳統(tǒng)編碼方式在量子比特上的使用？而后面提出的shor編碼看起來(lái)似乎是在phase flip code上的發(fā)展，似乎是具有更好的抗噪聲能力，但我暫時(shí)不能很理解其好處。
再往后的內(nèi)容我就開(kāi)始聽(tīng)的有點(diǎn)云里霧里了，我上一頁(yè)P(yáng)PT還沒(méi)消化完就開(kāi)始將下一頁(yè)了，只是大致對(duì)General theory for qec和stabilizer codes留下了個(gè)大致的印象，需要后續(xù)再花點(diǎn)時(shí)間去看看。
第三天的內(nèi)容則是比較熟悉的量子算法部分了，相較于前兩天的云里霧里，這天感覺(jué)到了家一樣的感覺(jué)。
前面對(duì)幾個(gè)經(jīng)典算法做了說(shuō)明，我也算做了個(gè)簡(jiǎn)單的回顧。之后重點(diǎn)講解了shor算法，并通過(guò)舉例子有了一個(gè)更加直觀的認(rèn)識(shí)，加深了印象?？上г诹孔痈道锶~變換的部分，我依舊沒(méi)能很好的理解。
之后則是重點(diǎn)講解了搜索算法，提到了在隨機(jī)搜索算法上，量子算法具有二次加速的效果。感覺(jué)與之前看到的一些關(guān)于量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的論文的結(jié)論吻合，雖然那篇文章本身也沒(méi)太解釋具體強(qiáng)化學(xué)習(xí)的過(guò)程，但給出了二次加速的結(jié)論，應(yīng)該是和這個(gè)振幅放大的二次加速有關(guān)。
之后又有一些問(wèn)題，相異元素，子團(tuán)查找等，基本思想都是把群體做劃分，劃分成兩個(gè)群體再使用grover算法，說(shuō)明這種算法的思想可以應(yīng)用在很多問(wèn)題上。
最后給我留下深刻印象的是量子復(fù)雜性下界的多項(xiàng)式方法，但我對(duì)具體的證明不是很了解，也許之后應(yīng)該看看論文原文來(lái)了解一下。
第四天則是一些前沿內(nèi)容的報(bào)告，有很多都給我留下了深刻印象。
比如量子云，有兩位的報(bào)告涉及了這部分的內(nèi)容，其中華為的翁文康老師的演示確實(shí)讓人眼前一亮，我也注冊(cè)了賬號(hào)，雖然暫時(shí)可能還不具備編寫(xiě)代碼的能力，但我認(rèn)為實(shí)操會(huì)更好的幫助掌握知識(shí)，這個(gè)平臺(tái)也許會(huì)給我的學(xué)習(xí)帶來(lái)不少幫助。
又比如量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，這部分的內(nèi)容我其實(shí)還是比較感興趣的，但遺憾的是似乎只是對(duì)經(jīng)典的機(jī)器學(xué)習(xí)的一個(gè)拓展，沒(méi)有針對(duì)量子在其中的作用進(jìn)行發(fā)掘，雖然似乎大家都默認(rèn)量子應(yīng)用在人工智能上會(huì)有加速效果，但我還是對(duì)其的具體實(shí)現(xiàn)一頭霧水。同時(shí)有提到一個(gè)噪音問(wèn)題，似乎噪音對(duì)量子機(jī)器學(xué)習(xí)的影響遠(yuǎn)超傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)，我認(rèn)為這個(gè)大概與前面的量子糾錯(cuò)報(bào)告中提到的內(nèi)容有關(guān)，也許需要量子糾錯(cuò)有更進(jìn)一步的發(fā)展，才能提升量子機(jī)器學(xué)習(xí)抗噪聲的表現(xiàn)。
又比如光量子，我對(duì)不同量子的計(jì)算效果比較感興趣，而光量子相較于其他量子的異同，優(yōu)劣都是個(gè)很有意思的話(huà)題。
