أساسيات الحوسبة الكمية للمطورين
أساسيات الحوسبة الكمية للمطورين
استكشف قوة الجيل القادم من الحوسبة. تم تصميم هذه الدورة الشاملة المكونة من 60 درساً خصيصاً لمطوري ومندسي البرمجيات الذين يرغبون في فهم مبادئ ميكانيكا الكم المطبقة على الحوسبة. بدءاً من الـ qubits والبوابات (gates) وصولاً إلى الخوارزميات المعقدة مثل خوارزمية Shor وخوارزمية Grover، ستتعلم كيفية كتابة الكود الكمي باستخدام أطر عمل حديثة مثل Qiskit. لا يتطلب الأمر شهادة دكتوراه في الفيزياء، فقط شغفك بالبرمجة.
الدروس
- مقدمة إلى العصر الكمي
- الكلاسيكي مقابل الكمي: التحول الفكري
- مراجعة الجبر الخطي: المتجهات
- ضرب المصفوفات والبوابات الكمية
- الأعداد المركبة في الحوسبة الكمية
- الـ Qubit: الحالة $|0⟩$ والحالة $|1⟩$
- التراكب (Superposition): الوجود في حالتين
- تصور كرة بلوخ (The Bloch Sphere)
- القياس: انهيار الدالة الموجية
- بوابة Pauli-X (بوابة NOT الكمية)
- بوابة Hadamard (بوابة التراكب)
- بوابة Pauli-Z (قلب الطور)
- بوابة Pauli-Y
- الـ Qubits المتعددة وفضاء الحالة
- التشابك (Entanglement): قلب ميكانيكا الكم
- بوابة CNOT (بوابة NOT المشروطة)
- حالات بيل (Bell States): التشابك الكامل
- مقدمة إلى Qiskit
- بناء دائرتك الأولى
- المحاكيات الكمية مقابل الأجهزة الحقيقية
- بوابة SWAP
- بوابة Toffoli (بوابة CCNOT)
- الطور والتداخل (Phase and Interference)
- مجموعات البوابات العالمية
- بوابات الدوران: Rx, Ry, Rz
- بوابات S و T
- الدوائر الكمية: أدوات التصور
- مفهوم الـ Oracles
- خوارزمية Deutsch
- خوارزمية Deutsch-Jozsa
- خوارزمية Bernstein-Vazirani
- خوارزمية Simon
- مقدمة إلى خوارزمية Grover
- Grover: الـ Oracle والانتشار
- تنفيذ خوارزمية Grover باستخدام Qiskit
- نظرية تحويل فورييه الكمي (QFT)
- بناء دائرة QFT
- تقدير الطور الكمي (QPE)
- خوارزمية Shor: تحليل الأعداد
- RSA مقابل الحواسيب الكمية
- بروتوكول الانتقال الآني الكمي
- الترميز فائق الكثافة (Superdense Coding)
- مبرهنة عدم الاستنساخ (No-Cloning Theorem)
- الضجيج وفقدان الترابط (Decoherence)
- أساسيات تصحيح الخطأ الكمي
- عصر الـ NISQ
- الحلّال الكمي المتغير للقيم الذاتية (VQE)
- QAOA: التحسين على الحواسيب الكمية
- تعلم الآلة الكمي (QML)
- النواة الكمية (Quantum Kernels)
- PennyLane مقابل Qiskit مقابل Cirq
- مقدمة إلى Amazon Braket
- الأجهزة: الـ Qubits فائقة التوصيل
- الأجهزة: الأيونات المحاصرة (Trapped Ions)
- الحجم الكمي (Quantum Volume)
- التفوق الكمي مقابل الميزة الكمية
- عمق وعرض الدائرة
- المستقبل: تشفير ما بعد الكم
- الأخلاقيات والحوسبة الكمية
- الخاتمة والمسار المستقبلي