کتاب Building Quantum Software in Python
- سال چاپ: 2025
- تعداد صفحات: 376
- ناشر: انتشارات Manning
- زبان: english
- نویسنده(گان): Constantin Gonciulea, Charlee Stefanski
- دسته بندی: زبان برنامه‌نویسی, Python
کاوش در برنامه‌نویسی کوانتومی با پایتون: راهنمای توسعه‌دهندگان
کتاب ساخت نرم‌افزار کوانتومی با پایتون راهنمایی عملی و توسعه‌دهنده‌محور برای ورود به دنیای روبه‌رشد کامپیوترهای کوانتومی است. با افزایش تقاضا برای توسعه‌دهندگانی که بتوانند راه‌حل‌های کوانتومی را پیاده‌سازی کنند، این کتاب پایه‌ای محکم برای ساخت نرم‌افزارهای عصر کوانتومی فراهم می‌کند و به شما امکان می‌دهد تا از محاسبات کوانتومی در حل مسائل واقعی تجاری و پژوهشی استفاده کنید.
ویژگی‌های کلیدی کتاب
درک مفاهیم پایه کوانتومی: یادگیری حالات کوانتومی، گیت‌ها و مدارهای کوانتومی.
مقدمه‌ای عملی بر الگوریتم‌های کوانتومی: آشنایی با الگوریتم‌های کلیدی و کاربردهای آن‌ها.
اجرای نرم‌افزار کوانتومی: استفاده از شبیه‌سازهای کلاسیک و سخت‌افزارهای کوانتومی واقعی.
کاوش در الگوریتم‌های جستجو و شمارش: تسلط بر جستجوی کوانتومی، تخمین فاز و شمارش کوانتومی.
حل مسائل بهینه‌سازی: استفاده از راه‌حل‌های کوانتومی برای مسائل بهینه‌سازی در مقیاس بزرگ.
درباره کتاب
کتاب ساخت نرم‌افزار کوانتومی با پایتون شما را با تکنیک‌های ریاضی و برنامه‌نویسی لازم برای به‌کارگیری راه‌حل‌های کوانتومی در چالش‌های واقعی آشنا می‌کند. این کتاب مسائل پیچیده‌ای مانند نمونه‌برداری از توزیع‌های احتمالی غیرقابل‌حل با کامپیوترهای کلاسیک و مسائل بهینه‌سازی در مقیاس بزرگ را هدف قرار می‌دهد. شما خواهید آموخت که کدام الگوریتم‌ها و الگوهای کوانتومی برای انواع مختلف مسائل مناسب هستند و چگونه اولین برنامه‌های کوانتومی خود را بسازید. تمام کدهای نوشته‌شده برای شبیه‌سازها به‌راحتی قابل‌تبدیل به اجرا روی سخت‌افزارهای کوانتومی واقعی هستند.
چرا این کتاب منحصربه‌فرد است؟
این کتاب با ارتباط دادن مفاهیم کوانتومی به مفاهیم برنامه‌نویسی کلاسیک که از قبل می‌شناسید، یادگیری محاسبات کوانتومی را آسان‌تر می‌کند. حتی اگر دانش پیشرفته‌ای در ریاضیات نداشته باشید، تصاویر بصری و پیاده‌سازی‌های کدنویسی با پایتون، مفاهیم را برایتان قابل‌فهم می‌کنند. این کتاب شما را با تکنیک‌های کوانتومی برای نمونه‌برداری تصادفی واقعی، حل مسائل بهینه‌سازی، جستجوی بدون ساختار و غیره آشنا می‌کند.
پیشگفتار
کتاب با پیشگفتاری از هیتر هیگینز همراه است که دیدگاه ارزشمندی به اهمیت محاسبات کوانتومی ارائه می‌دهد.
نسخه‌های اضافی
با خرید نسخه چاپی، یک نسخه الکترونیکی رایگان در قالب‌های PDF و ePub از انتشارات Manning دریافت خواهید کرد.
درباره فناوری
مسائل بهینه‌سازی در مقیاس بزرگ، شبیه‌سازی‌های مالی و علمی پیچیده، محاسبات رمزنگاری و برخی از انواع یادگیری ماشین، زمان‌های غیرمعقولی برای اجرا روی کامپیوترهای کلاسیک نیاز دارند. کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند برخی از این عملیات را تقریباً به‌صورت آنی انجام دهند! این کتاب شما را برای پیوستن به انقلاب کوانتومی آماده می‌کند و با طراحی‌های ترکیبی کوانتومی-کلاسیک، پیاده‌سازی‌ها و کاربردهای کوانتومی آشنا می‌سازد.
آنچه خواهید آموخت
بررسی مزایا و چالش‌های برنامه‌نویسی کوانتومی: درک کنید کجا و چرا محاسبات کوانتومی منطقی است.
حل مسائل بهینه‌سازی پیچیده: استفاده از الگوریتم‌های کوانتومی برای بهینه‌سازی در مقیاس بزرگ.
جستجوی کوانتومی با الگوریتم گروور: تسلط بر جستجوی بدون ساختار.
تبدیل فوریه کوانتومی: یادگیری و کاربرد آن در مسائل مختلف.
نمونه‌برداری از توزیع‌های احتمالی: استفاده از تکنیک‌های کوانتومی برای نمونه‌برداری تصادفی.
مخاطبان کتاب
این کتاب برای توسعه‌دهندگانی طراحی شده است که با پایتون آشنا هستند و نیازی به دانش پیشرفته ریاضی ندارند. اگر به‌دنبال ورود به دنیای محاسبات کوانتومی و ساخت برنامه‌های کاربردی کوانتومی هستید، این کتاب برای شما مناسب است.
درباره نویسندگان
کنستانتین گونچیولا: رهبر گروه فناوری‌های پیشرفته در Wells Fargo، از سال 2018 در حوزه محاسبات کوانتومی فعالیت می‌کند.
چارلی استفانسکی: مهندس نرم‌افزار ارشد در Wells Fargo، مسئول توسعه پلتفرم داخلی محاسبات کوانتومی.
فهرست مطالب
بخش اول: مفاهیم پایه
مزایا و چالش‌های برنامه‌نویسی کامپیوترهای کوانتومی
نگاهی اولیه به محاسبات کوانتومی: مسئله کوله‌پشتی
حالات و گیت‌های تک‌کیوبیتی
حالات و مدارهای کوانتومی: فراتر از یک کیوبیت
بخش دوم: الگوریتم‌های کوانتومی
انتخاب خروجی‌ها با اوراکل‌های کوانتومی
جستجو و تخمین احتمال کوانتومی
تبدیل فوریه کوانتومی
استفاده از تبدیل فوریه کوانتومی
تخمین فاز کوانتومی
بخش سوم: کاربردهای پیشرفته
کدگذاری توابع در حالات کوانتومی
بهینه‌سازی مبتنی بر جستجوی کوانتومی
نتیجه‌گیری و چشم‌انداز آینده
پیوست‌ها
نظرات کاربران