Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Bücher
Zeitschriften
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
MTZ-Fachkongress

Antriebe und Energiesysteme von morgen


Austausch von Automobil- und Energiewirtschaft

Am 14./15. Mai geht es in Chemnitz um die Mobilitätswende durch Elektro- und Wasserstofffahrzeuge.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben
The Journal of Supercomputing

15.03.2024

Experience in teaching quantum computing with hands-on programming labs

verfasst von: Federico Galetto, Hiram H. López, Mehdi Rahmati, Janche Sang, Chansu Yu

Erschienen in: The Journal of Supercomputing

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

As the field of quantum computing rapidly advances, there is a growing demand for skilled professionals adept in quantum computing and programming. Recognizing this need, in this paper, we share our experiences teaching an introductory-level quantum computing course to students at Cleveland State University (CSU). The course integrates dedicated hands-on programming labs, allowing students to verify their experimental results with corresponding examples from the textbook. These labs cover a diverse range of topics, including fundamental elements such as quantum gates and circuits, quantum key distribution protocols, and quantum algorithms. As educators, our goal is to share teaching insights and resources with fellow instructors in the field. This article elucidates the rationale behind the design of each experiment, providing a deeper understanding of quantum computing.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren
Literatur
1.
Kiper J (2022) CSE 470N course syllabus. Miami University, Spring, Oxford
2.
Bernhardt C (2020) Quantum computing for everyone. The MIT Press, Cambridge
3.
Deutsch D (1985) Quantum theory, the Church-Turing Principle and the universal quantum computer. In: Proceedings of the Royal Society of London, Series A
4.
Deutsch D, Jozsa R (1992) Rapid solutions of problems by quantum computation. In: Proceedings of the Royal Society of London, Series A
5.
Mykhailova M, Svore KM (2020) Teaching quantum computing through a practical software-driven approach: experience report. In: SIGCSE’20: The 51st ACM Technical Symposium on Computer Science Education
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Yanofsky NS, Mannucci MA (2008) Quantum computing for computer scientists. Cambridge University Press, CambridgeCrossRef
13.
14.
Grover LK (1996) A fast quantum mechanical algorithm for database search. In: Proceedings of the 28th Annual ACM Symposium on the Theory of Computing
15.
16.
Shor PW (1994) Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring. In: Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science, IEEE Computer Society
17.
Combarro EF, Vallecorsa S, Rodríguez-Muñiz LJ, Aguilar-González A, Ranilla J, Di Meglio A (2021) A report on teaching a series of online lectures on quantum computing from CERN. J Supercomput 77:14405–14435CrossRef
18.
Carrascal G, del Barrio A, Botella G (2021) First experiences of teaching quantum computing. J Supercomput 77:2770–2799CrossRef
19.
Salehi Ö, Seskir Z, Tepe İ (2022) A computer science-oriented approach to introduce quantum computing to a new audience. IEEE Trans Educ 65:1–8CrossRef
20.
21.
Cardetti F, Khamsemanan N, Orgnero MC (2012) Insights regarding the usefulness of partial notes in mathematics courses. J Scholarsh Teach Learn 10(1):80–92
22.
23.
24.
Yu N, Duan R, Ying M (2013) Five two-qubit gates are necessary for implementing the Toffoli gate. Phys Rev A 88:010304ADSCrossRef
25.
26.
Zulehner A, Paler A, Wille R (2019) An efficient methodology for mapping quantum circuits to the IBM QX architectures. In: IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, pp 1226–1236
27.
Itoko T, Raymond R, Imamichi T, Matsuo A (2020) Optimization of quantum circuit mapping using gate transformation and commutation. Integration 70:43–50CrossRef
28.
29.
Johnston E, Harrigan N, Gimeno-Segovia M (2019) Programming quantum computers. O’Reilly Media Inc, Sebastopol
30.
31.
Nielsen M, Chuang I (2010) Quantum computation and quantum information. Cambridge University Press, Cambridge
32.
Fu X, Riesebos L, Rol MA, van Straten Jeroen, van Someren J, Khammassi N, Ashraf I, Vermeulen RFL, Newsum V, Loh KKL, de Sterke JC, Vlothuizen WJ, Schouten RN, Almudever CG, DiCarlo L, Bertels K (2019) eQASM: an executable quantum instruction set architecture. In: IEEE Int’l Symposium on High Performance Computer Architectur (HPCA), pp 224–237
33.
34.
Metadaten
Titel
Experience in teaching quantum computing with hands-on programming labs
verfasst von
Federico Galetto
Hiram H. López
Mehdi Rahmati
Janche Sang
Chansu Yu
Publikationsdatum
15.03.2024
Verlag
Springer US
Erschienen in
The Journal of Supercomputing
Print ISSN: 0920-8542
Elektronische ISSN: 1573-0484
DOI
https://doi.org/10.1007/s11227-024-06001-3

Premium Partner

    Bildnachweise