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- Herausgeber: Editorial Autores de Argentina
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Spanisch
- Veröffentlichungsjahr: 2023
Este libro está dirigido a aquellas personas que quieran experimentar e introducirse en la programación cuántica utilizando el conocido lenguaje de programación Python. Presenta un enfoque netamente práctico, mediante el desarrollo de código testeado para que el lector pueda ejecutarlo sin dificultad. Se utilizará como entorno de trabajo la interface provista por Python , la plataforma de IBM Quantum Experience Experience® y prácticas con IBM Qiskit®. Entre los principales objetivos del libro, podemos destacar: •Breve introducción a la computación clásica y cuántica. •Conceptos fundamentales de programación en Python •Manejo y utilización de las librerías más importantes del lenguaje. •Implementación práctica de las principales compuertas cuánticas •Desarrollo de algoritmos cuánticos. •Introducción a las herramientas gráficas para generar circuitos y algoritmos cuánticos •Introducción al hardware cuántico.
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Seitenzahl: 99
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Introducción a la programación en computación cuántica con Python
Minichiello, Daniel Introducción a la programación en computación cuántica con Python / Daniel Minichiello. - 1a ed. - Ciudad Autónoma de Buenos Aires : Autores de Argentina, 2023.
Libro digital, EPUB
Archivo Digital: descarga y online
ISBN 978-987-87-4331-8
1. Computación. I. Título. CDD 005.1
EDITORIAL AUTORES DE [email protected]
Tabla de Contenidos
Prólogo
Organización del libro
Capítulo 1 - Computación clásica
1.1 Sistemas numéricos
1.2 Álgebra de Boole
1.3 Semiconductores
1.4 Arquitectura de Von Neumann
1.5 Programación en computadoras clásicas
Capítulo 2 - El mundo clásico y el mundo cuántico
2.1 Breve introducción a la Mecánica Clásica
2.2 Breve introducción al Electromagnetismo
2.3 Breve introducción a la Mecánica Cuántica
Capítulo 3 - El formalismo cuántico
3.1 Notación de Dirac
3.2 Nociones elementales de álgebra lineal
3.3 Concepto de Spin y Qubit
Capítulo 4 - Programación Básica en Python: conceptos fundamentales
4.1 Introducción a la programación en Python
4.2 Variables
4.3 Entrada y Salida de información
4.4 Operadores aritméticos
4.5 Booleanos y Operadores Lógicos
4.6 Cadenas de texto
4.7 Listas
4.8 Bucles y Operadores relacionales
4.9 Funciones
4.10 Manejo de excepciones
4.11 Archivos
4.12 Introducción a la POO (Programación Orientada a Objetos)
4.13 Base de datos
4.14 Librerías en Python
Capítulo 5 - Compuertas, circuitos y algoritmos cuánticos. IBM Quantum Experience® y Qiskit®
5.1 Introducción a las compuertas y circuitos cuánticos
5.2 IBM Quantum Experience® y Qiskit®
5.3 Representaciones vectoriales y matriciales
5.4 Compuerta Cuántica NOT
5.5 Compuerta Cuántica Z
5.6 Compuerta H o compuerta Hadamard
5.7 Compuerta Cuántica CNOT
5.8 Compuerta Cuántica combinada
5.9 Simulaciones
5.10 Bit y Qubit: comparación utilizando un programa en Python
Capítulo 6 - Hardware Cuántico
6.1 IBM Quantum Experience® Quantum Drag and Drop. ¿Qué es?
6.2 Hardware. IBM Quantum Machines ®
A mi familia
Prólogo
Luego de las investigaciones de Richard Feynman, en los años 80 producidas en el campo de la computación cuántica, esta ha tomado gran dimensión en los años subsiguientes, a pesar de cierto escepticismo inicial. Cuesta salir de la arquitectura de Von Neumann o máquinas de Turing y pensar en una computadora con arquitectura cuántica. Actualmente la computación cuántica se está extendiendo rápidamente en todos los ámbitos tecnológicos, además de que el mercado se extenderá y crecerá en los siguientes años. Quiero aclarar que esta obra no está dirigida a personas con formación teórica en física cuántica, ya que no es, ni fue parte de mi formación como ingeniero que soy, no solo en materia enciclopédica, sino también laboral. Mi vida laboral fue y está basada en el campo de la tecnología electrónica y el área de sistemas, por lo tanto, los capítulos referidos a computación y física cuántica, son solo muy genéricos.
Este libro está dirigido a aquellas personas que quieran experimentar e introducirse en la programación cuántica utilizando el conocido lenguaje de programación Python. Presenta un enfoque netamente práctico, con programas probados y testeados para que el lector pueda ejecutarlos sin dificultad. Se utilizará como entorno de trabajo la interface provista por Python, la plataforma de IBM Quantum Experience Experience® y prácticas con Qiskit®. En ese sentido, iremos de menor a mayor, y para los que no han tenido o tienen poca experiencia con el lenguaje, existe el Capítulo 4, totalmente dedicado a Python. Una vez comprendido el lenguaje, pasaremos a la programación de compuertas cuánticas, programas y simuladores, para finalizar con aspectos de hardware cuántico.
Organización del libro
El Capítulo 1 trata aspectos de la computación clásica, tales como sistemas numéricos, conceptos principales del álgebra booleana, semiconductores, arquitectura clásica de Von Neumann y programación clásica.
El Capítulo 2 es una brevísima introducción a las diferencias entre el mundo clásico y el cuántico, solo a efectos de que el lector tenga una idea muy general.
El Capítulo 3 en ese capítulo se verá la notación de Dirac o formalismo cuántico, nociones muy elementales de álgebra lineal y la definición de “spin” y “qubit”.
El Capítulo 4 aborda los conceptos fundamentales de la programación en Python, desde la definición de variables, operadores, listas, funciones, manejo de archivos, excepciones, hasta programación orientada a objetos, bases de datos y uso de librerías fundamentales.
El Capítulo 5 trata de cómo programar compuertas y circuitos cuánticos utilizando la plataforma de IBM Quantum Experience® y Qiskit®. Las compuertas cuánticas a programar son NOT, Z, H o Hadamard, CNOT y compuertas combinadas.
El Capítulo 6 finalmente, trata de aspectos del hardware cuántico utilizando la plataforma IBM Quantum Experience® e IBM Quantum Machines ®.
