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Quantum Computer Systems Design I: Intro to Quantum Computation and Programming

This course explores the basic design principles of today's quantum computer systems. In this course, students will learn to work with the IBM Qiskit software tools to write simple quantum programs and execute them on cloud-accessible quantum hardware.

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Quantum Computer Systems Design I: Intro to Quantum Computation and Programming

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Quantum Computer Systems Design I: Intro to Quantum Computation and Programming

This course explores the basic design principles of today's quantum computer systems. In this course, students will learn to work with the IBM Qiskit software tools to write simple quantum programs and execute them on cloud-accessible quantum hardware.

Quantum Computer Systems Design I: Intro to Quantum Computation and Programming
4 semanas
8–12 horas por semana
Al ritmo del instructor
Con un cronograma específico
Gratis
Verificación opcional disponible

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Sobre este curso

Omitir Sobre este curso

This quantum computing course explores the basic design principles of today's quantum computer systems. In this course, students will learn to work with the IBM Qiskit software tools to write simple programs in Python and execute them on cloud-accessible quantum hardware. Topics covered in this course include:

  • Introduction to systems research in quantum computing
  • Fundamental rules in quantum computing, Bloch Sphere, Feynman Path Sum
  • Sequential and parallel execution of quantum gates, EPR pair, no-cloning theorem, quantum teleportation
  • Medium-size algorithms for NISQ (near-term intermediate scale quantum) computers
  • Quantum processor microarchitecture: classical and quantum control
  • Quantum program compilation and qubit memory management

Keywords: quantum computing, computer science, linear algebra, compiler, circuit optimization, python, qiskit, quantum algorithms, quantum technology, superposition, entanglement, qubit technology, superconducting qubit, transmon qubit, ion-trap qubit, photonic qubit, real quantum computers

De un vistazo

  • Idioma: English
  • Transcripción de video: English
  • Associated skills:Python (Programming Language), Microarchitecture, Linear Algebra, Quantum Computing, Quantum Technology, Design Elements And Principles, Quantum Gates, Qiskit, Computer Science, Systems Theories, Algorithms

Lo que aprenderás

Omitir Lo que aprenderás
  1. Understand design principles of full-stack quantum software design
  2. Understand several examples of quantum system inefficiencies
  3. Learn how to apply several classical software techniques to improve quantum hardware reliability and performance
  4. Learn examples of how classical software techniques can be applied to make quantum systems more reliable and efficient
  5. Learn how to think about the overall design of a quantum system and how the software and hardware work together
  6. Develop unique skills to be more competitive in seeking a position in quantum software development

Plan de estudios

Omitir Plan de estudios

Textbooks

  • (Required) Quantum Computer Systems (QCS). Ding and Chong. (Link)
  • (Open) Learn Quantum Computation using Qiskit. IBM Qiskit. (Link)
  • (Optional) Quantum Computation and Quantum Information (QCQI). Nielsen and Chuang. (Link)

Schedule

Module 1 (Intro to Quantum Computation and Programming)

  • Lec 00 - Quantum Computing Systems – Current State-of-Play
  • Lec 01 - From bits to qubits
  • Lec 02 - QASM and logic gate decomposition
  • Lec 03 - Basic quantum programs

Module 2 (Principles of Quantum Architecture)

  • Lec 04 - Program compilation and synthesis
  • Lec 05 - Program compilation and synthesis II
  • Lec 06 - Gate scheduling and parallelism
  • Lec 07 - Qubit mapping and memory management

Module 3 (Working with Noisy Systems)

  • Lec 08 - NISQ algorithms
  • Lec 19 - Noisy quantum systems
  • Lec 10 - Noise-aware quantum compiling

Acerca de los instructores

¿Quién puede hacer este curso?

Lamentablemente, las personas residentes en uno o más de los siguientes países o regiones no podrán registrarse para este curso: Irán, Cuba y la región de Crimea en Ucrania. Si bien edX consiguió licencias de la Oficina de Control de Activos Extranjeros de los EE. UU. (U.S. Office of Foreign Assets Control, OFAC) para ofrecer nuestros cursos a personas en estos países y regiones, las licencias que hemos recibido no son lo suficientemente amplias como para permitirnos dictar este curso en todas las ubicaciones. edX lamenta profundamente que las sanciones estadounidenses impidan que ofrezcamos todos nuestros cursos a cualquier persona, sin importar dónde viva.

This course is part ofQuantum Computer Systems Design Professional Certificate Program

Más información 
Instrucción por expertos
3 cursos de capacitación
Dictado por instructores
Las tareas y los exámenes tienen fechas de entrega específicas
3 meses
8 - 12 horas semanales

Formas de realizar este curso

Elige tu camino al inscribirte.
Modalidad verificada
Modalidad de auditoría

Costo

200 US$

Gratis

Acceso a los materiales del curso

Ilimitado

Limitado

Caduca el 29 jun

Instituciones y universidades de primera categoría

Asistencia de edX

Certificado para compartir al finalizar

Tareas con calificación y exámenes

Visita la sección de preguntas frecuentesen una pestaña nueva con preguntas frecuentes sobre estas modalidades.

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