体系化课程:从零基础到量子算法专家¶
本课程以本站 103 篇教程为教材,配套 UnifiedQuantum 教程 的动手实操,构成一个 30 课时的完整培养方案,面向有线性代数基础、希望进入量子计算研究的学生,目标是量子计算领域的专家级能力:既能推导经典算法,也能驾驭块编码/QSP/QSVT 现代算法体系,并具备在真实软件栈上落地的工程能力。
如何使用本课程¶
每课有三种配套材料,按需组合:
教程页(本站):自学与课后精读,每页开头有"本课知识点"学习目标,页尾有分组练习题(作业库)
幻灯片:在线浏览:30 课 HTML slides 直接看,公式可复制。PPT 与讲稿原文保存在本站仓库
course/ppt/、course/scripts/供下载实操页(UnifiedQuantum 教程):安装
unified-quantum动手跑通当课内容,代码可复制运行
建议节奏:课前读教程页 → 课堂跟 PPT → 课后做练习 + 实操。模块一至模块三为主线,模块四为应用与前沿专题,最后以 Capstone 项目收束。
模块一:基础与工具(第 1–7 课)¶
模块二:算法主线(第 8–14 课)¶
课 |
主题 |
教程页 |
实操 |
|---|---|---|---|
8 |
第一个量子算法:Deutsch-Jozsa 与 Bernstein-Vazirani |
— |
|
9 |
量子傅里叶变换 |
— |
|
10 |
相位估计 |
— |
|
11 |
Simon 算法与 Abel 隐藏子群统一视角 |
— |
|
12 |
Grover 搜索:几何、最优迭代与下界 |
— |
|
13 |
振幅放大与振幅估计 |
— |
|
14 |
Shor 因数分解 |
— |
模块三:现代算法体系(第 15–20 课)¶
模块四:应用与前沿专题(第 21–28 课)¶
课 |
主题 |
教程页 |
实操 |
|---|---|---|---|
21 |
HHL 与变量时间线性求解器 |
— |
|
22 |
量子 ODE/PDE 求解器 |
— |
|
23 |
Gibbs 态与离散绝热 |
— |
|
24 |
不可克隆与量子密钥分发 |
— |
|
25 |
态制备、层析与 QRAM |
— |
|
26 |
QML I:数据编码、VQE 与 QAOA |
||
27 |
QML II:量子核、混合网络与贫瘠高原 |
||
28 |
前沿研讨:HSP、碰撞问题、welded tree、量子密码分析 |
— |
Capstone(第 29–30 课)¶
综合项目与答辩:用 UnifiedQuantum 实现一个完整算法管线(建议:QPE→HHL,或 VQE 小分子),在真实后端或含噪 dummy 后端执行,配合校准与误差缓解校正结果,提交可复现脚本与报告。
幻灯片与讲演文案¶
每课配两份材料:
PPT 生成 prompt(
deck-prompts/,仅存于仓库、不发布到网页):逐页的内容规格——页面类型、主信息、卡片要点、视觉锚点与全局设计约束,可直接作为幻灯片生成工具的输入讲演文案(
scripts/,仅存于仓库、不发布到网页):Podcast 级逐页讲稿,标注对应幻灯片页码、语气提示与现场演示节点,可直接用于录制教学视频讲义(
lessons/,仅存于仓库、不发布到网页):每课的完整教学文章,作为幻灯片分页与讲稿撰写的内容底本
成品 PPT 与生成脚本保存在仓库 course/ppt/(本地文件,不部署到网页)。