# 量子计算体系化课程

> **30 课时，从零基础到量子算法专家。**
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> 配套主站教程：[量子算法教程](../quantum-tutorial/index.html) · 配套实操：[UnifiedQuantum 教程](../unified-quantum-tutorial/index.html)

本站以 [主站 103 篇教程](../quantum-tutorial/index.html) 为教材，提供完整的 30 课时培养方案——按"基础与工具 → 算法主线 → 现代算法体系 → 应用与前沿专题 → Capstone"五模块组织，每个课时配教案与 HTML 幻灯片，面向有线性代数基础、希望进入量子算法研究的学生。

## 学习路径

| 阶段 | 你将获得 | 入口 |
|---|---|---|
| **通读教材** | 103 篇系统教程，量子态/门/算法全谱 | [→ 量子算法教程](../quantum-tutorial/index.html) |
| **跟课学习** | 30 课讲义文章，每节带承接句、数值演算、作业 | [→ 教案索引](../course/index.html) |
| **看片速通** | 30 课 HTML 幻灯片，每页原生公式、复制可编辑 | [→ slides 总索引](slides-overview.html) |
| **动手实操** | 16 章 × 3 个 uniqc 代码演示（共 48 个） | [→ 代码演示索引](../demos/index.html) |
| **工具箱** | [UnifiedQuantum 完整教程](../unified-quantum-tutorial/index.html) — 线路构建、OriginIR、本地与云端模拟、QEM 工具链 |  |

## 实操代码（48 个演示）

为每个章节配套 3 个可运行 Python 脚本（依赖 `unified-quantum` PyPI 包），覆盖概率可视化、纠缠态、参数电路、各种量子算法，配 matplotlib 出图。每个脚本独立可跑，CI 跑全 48 个约 10–30 分钟，PNG 自动入 `demos/<chapter>/output/`。

| 入口 | 内容 |
|---|---|
| **[48 章代码演示总索引](../demos/index.html)** | 16 章卡片网格，每章 3 demo；缩略图 + 标题 + 链接 |
| **[UnifiedQuantum 完整教程](../unified-quantum-tutorial/index.html)** | API 参考、OriginIR 规范、submit_task / wait_for_result 流程、本地与云端模拟、QEM 工具链（XEB、读出校准、M3 缓解、dummy 含噪后端） |
| **[UnifiedQuantum GitHub](https://github.com/IAI-USTC-Quantum/UnifiedQuantum)** | 源码、Issue、最新 release |
| **安装** | `pip install unified-quantum[visualization,simulation]`（Python 3.10–3.14；本机 .venv 已装好） |

### 演示精选

**ch01 基础**：布洛赫球轨迹 · 测量概率对比 · Bell 态联合分布
**ch03 算法基础**：DJ 常数/平衡判别 · Grover 4-qubit 几何旋转 · QFT 振幅相位
**ch04 Shor**：15 = 3 × 5 因数分解全流程 + 周期读取 · BV 一次查询读隐藏串
**ch05 QSP**：横场 Ising Trotter 误差对比 · 厄米矩阵块编码 · QSVT sign 近似
**ch06 科学计算**：HHL 2×2 解线性方程 · Gibbs 态制备 · QAOA MaxCut
**ch07 量子信息**：BB84 + Eve 拦截仿真 · 单 qubit 态层析 · 不可克隆定理保真度对比
**ch08 QML**：VQE + UCCSD 算 H₂ 基态能 · QAOA 收敛曲线 · 量子核 SVM 二分类
其余 8 章（HSP / 查询复杂度 / 图算法 / 拓扑 / 优化 / 谱方法 / 密码分析）同样各 3 demo。

→ [查看全部 48 个演示](../demos/index.html)

## 五模块一览

### 模块一：基础与工具（第 1–7 课）

量子化世界、狄拉克符号与幺正演化、测量与相干性、量子比特与纠缠、测量系统化、UnifiedQuantum 入门与进阶。

→ [教案](../course/index.html) · [slides](slides-overview.html)

### 模块二：算法主线（第 8–14 课）

Deutsch-Jozsa 与 Bernstein-Vazirani、量子傅里叶变换、相位估计、Simon 与 Abel 隐藏子群、Grover 搜索、振幅放大、Shor 因数分解。

→ [教案](../course/index.html) · [slides](slides-overview.html)

### 模块三：现代算法体系（第 15–20 课）

Shor 离散对数与 Trotter 哈密顿模拟、块编码、量子信号处理 QSP、Qubitization 与 QSVT、前沿应用（GQSP-QETU、LCHS、Schrödingerization）、模块整合实操。

→ [教案](../course/index.html) · [slides](slides-overview.html)

### 模块四：应用与前沿专题（第 21–28 课）

HHL 与变量时间线性求解器、量子 ODE/PDE 求解器、Gibbs 态与离散绝热、不可克隆与 QKD、态制备/层析/QRAM、QML（数据编码/VQE/QAOA、量子核/混合网络/贫瘠高原）、前沿研讨（HSP/碰撞/welded tree/量子密码分析）。

→ [教案](../course/index.html) · [slides](slides-overview.html)

### Capstone（第 29–30 课）

综合项目：选 QPE→HHL 或 VQE 小分子为目标，用 UnifiedQuantum 实现完整算法管线，配合校准与误差缓解，提交可复现脚本与报告。

→ [教案](../course/index.html) · [slides](slides-overview.html)

## 使用方式

- **学生自学者**：先跟教案（[course/](../course/index.html)）逐节读，再看 [slides](slides-overview.html) 巩固，最后做作业（来自主站教程页尾的练习题）。
- **教师授课**：用 slides 当课堂 PPT，讲稿可直接做配音脚本；教案是逐字稿底本。
- **研究者**：第 17–20 课的 QSP/QSVT/前沿专题可直接当论文综述读。

## 内容许可

所有内容遵循 [CC BY-NC-SA 4.0](https://creativecommons.org/licenses/by-nonc-nd/4.0/deed.zh) 许可协议。
作者：[Zhaoyun](https://chenzhaoyun.com/) · 教材与配套：[量子算法教程](../quantum-tutorial/index.html) · [UnifiedQuantum 教程](../unified-quantum-tutorial/index.html)。

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