¿Es la computación cuántica lo suficientemente madura para un informático sin conocimientos de física?

Ligeramente relacionado con esta pregunta , pero no es lo mismo.

La informática tradicional no requiere conocimientos de física para que un informático pueda investigar y progresar en el campo. Por supuesto, necesita saber sobre la capa física subyacente cuando su investigación está relacionada con eso, pero en muchos casos puede ignorarla (por ejemplo, al diseñar un algoritmo). Incluso cuando los detalles arquitectónicos son importantes (por ejemplo, el diseño de caché), a menudo no es necesario conocer todos los detalles sobre ellos, o cómo se implementan a nivel físico.

¿La computación cuántica ha alcanzado este nivel de "madurez"? ¿Puedes diseñar un algoritmo cuántico, o hacer una investigación real en el campo, como un informático que no sabe nada sobre física cuántica? En otras palabras, ¿puedes "aprender" la computación cuántica ignorando el lado físico, y vale la pena (en términos de carrera científica)?

Hablando como un científico de la computación sin experiencia en física haciendo contribuciones a la computación cuántica: sí, los informáticos sin experiencia en física pueden hacer contribuciones a la computación cuántica. Aunque creo que siempre fue así; no tiene nada que ver con que el campo sea "maduro".

Si comprende los postulados de la mecánica cuántica (las operaciones son matrices unitarias, los estados son vectores unitarios, la medición es una proyección) y sabe cómo aplicarlos en el contexto de un cálculo, puede crear algoritmos cuánticos. El hecho de que estos conceptos se derivaron originalmente de la física es históricamente interesante, pero no realmente relevante al optimizar un circuito cuántico. Como ejemplo concreto: la física cuántica es muy pesada para el cálculo, pero la computación cuántica no lo es.

La física cuántica se vuelve relevante si está tratando de diseñar algoritmos para simular sistemas cuánticos. Y algunos de los conceptos que aprendería en un curso de física cuántica también deberían aparecer en un curso de computación cuántica. Pero en general estoy de acuerdo con Scott Aaronson :

[Mi] forma de enseñar mecánica cuántica [...] comienza directamente desde el núcleo conceptual, es decir, una cierta generalización de la teoría de probabilidad para permitir signos menos. Una vez que sepa de qué se trata realmente la teoría, puede espolvorear la física para probar [...]

[la mecánica cuántica] no es una teoría física en el mismo sentido que el electromagnetismo o la relatividad general. [...] Básicamente, la mecánica cuántica es el sistema operativo en el que se ejecutan otras teorías físicas como software de aplicación [...]

[...] [la mecánica cuántica es] sobre información y probabilidades y observables, y cómo se relacionan entre sí.

Como puedo relatar en mi experiencia, diré que sí. De hecho, se pueden diseñar algoritmos sin conocimientos de física. Para mí es hasta ahora conceptos matemáticos. Recuerdo una vez que vi un curso sobre computación cuántica de Scott Aaronson y él citó:

La computación cuántica es realmente "fácil" cuando le quitas la física.

Sin embargo, si va a trabajar en aplicaciones de física o química, siempre será útil tener un historial de lo que va a trabajar.

El campo está abierto a muchos fondos (matemáticas, física, informática ...). Creo que a veces es solo un desafío comunicarse entre diferentes entornos, pero no es imposible. De hecho, diría que es constructivo y que puede ser beneficioso colaborar juntos. Pero uno siempre puede relacionarse con su interpretación / conceptos preferidos.

Como carrera, vuelve a estar de acuerdo con su punto de vista. Creo que hay mucho trabajo por hacer en este campo, así que no te preocupes por eso. Hazlo si sientes que te gusta. Además, trabajar en este campo no significa que tenga que contenerse. Aún tendrá que trabajar con algoritmos clásicos y necesitará habilidades de codificación.

Si está interesado en aprenderlo desde el punto de vista de un científico de la computación, existe este libro que puede ser útil: https://www.amazon.com/Quantum-Computing-Computer-Scientists-Yanofsky/dp/0521879965

¡Buena suerte en tu viaje cuántico!

Casi siempre ha sido así. Puedes estudiar el libro de Nielsen & Chuang sin saber de física. Existe la introducción de Mermin dirigida a los informáticos. Probablemente hay muchos otros recursos (estoy bastante seguro, por ejemplo, que el libro de Aaronson, basado en una conferencia de CS ) es perfectamente adecuado para personas sin antecedentes físicos. En general, el formalismo físico necesario para comprender la información cuántica y la computación es bastante discreto, en comparación con otros campos de la física (cuántica). (Sin embargo, esto no significa que el estudio de los fenómenos en la información cuántica y la computación sea discreto).