量子计算机编程：从入门到实践

2

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第

1

章

•

掌握程序员应该了解的一些相关的数学知识，它们是必需的：

–

理解数学函数的用法；

–

熟悉三角函数；

–

熟练地操作二进制数以及在二进制表示和十进制表示之间相互转换；

–

理解复数的基本含义。

•

对如何评估算法的计算复杂度（大

O

记法）有最基本的理解。

书中超出上述要求的部分是第

13

章，其中将研究量子计算在机器学习中的一些应用。

篇幅所限，那一章仅概述每种机器学习应用，并展示量子计算机在其中有何优势。尽管

我们试图使内容通俗易懂，但是如果读者具备一些机器学习背景，在付诸实践时将有更大

的收获。

本书的侧重点是量子计算机编程（不是构建或研究量子计算机），这就是你在阅读本书时

不需要了解高等数学和量子理论的原因。不过，对于有兴趣进一步探索这个主题的读者来

说，第

14

章提供了很好的参考，并将书中介绍的概念与量子计算研究界常用的数学符号

联系起来。

1.2

　何谓

QPU

尽管人们经常谈及“量子计算机”，但这个词具有误导性。它让人联想到一种全新的计算

机，并且这种计算机使用极具未来感的某种东西替代现有的一切软件。

在我们编写本书时，这是对量子计算机的一个很大却很常见的误解。量子计算机的前景并

不在于它是“传统计算机杀手”，而在于它能够极大地扩展计算机处理的问题种类。一些

重要的计算问题很容易在量子计算机上进行运算，而这在任何标准计算设备上都是做不到

的

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。

重要的是，这种提升效果只适用于某些问题（后文会具体阐明）。尽管我们预计这样的问

题会越来越多，但试图利用量子计算机解决所有的计算问题是没有意义的。对于笔记本计 ...