L'informatique quantique est-elle suffisamment mûre pour un informaticien sans formation en physique?

Légèrement lié à cette question , mais pas la même.

L'informatique traditionnelle ne nécessite aucune connaissance en physique pour qu'un informaticien puisse faire des recherches et progresser dans le domaine. Bien sûr, vous devez connaître la couche physique sous-jacente lorsque votre recherche est liée à cela, mais dans de nombreux cas, vous pouvez l'ignorer (par exemple lors de la conception d'un algorithme). Même lorsque les détails architecturaux sont importants (par exemple, la disposition du cache), il n'est souvent pas nécessaire de connaître tous les détails les concernant, ni comment ils sont mis en œuvre au niveau physique.

L'informatique quantique a-t-elle atteint ce niveau de «maturité»? Pouvez-vous concevoir un algorithme quantique, ou faire de réelles recherches dans le domaine, en tant qu'informaticien qui ne connaît rien à la physique quantique? En d'autres termes, pouvez-vous "apprendre" l'informatique quantique en ignorant le côté physique, et cela en vaut-il la peine (en termes de carrière scientifique)?

Parler en tant qu'informaticien sans aucune expérience en physique contribuant à l'informatique quantique: oui, les informaticiens sans aucune expérience en physique peuvent apporter des contributions à l'informatique quantique. Bien que je pense que c'était toujours comme ça; cela n'a rien à voir avec le fait que le champ est "mature".

Si vous comprenez les postulats de la mécanique quantique (les opérations sont des matrices unitaires, les états sont des vecteurs unitaires, la mesure est une projection) et savez comment les appliquer dans le contexte d'un calcul, vous pouvez créer des algorithmes quantiques. Le fait que ces concepts dérivent à l'origine de la physique est historiquement intéressant, mais pas vraiment pertinent lors de l'optimisation d'un circuit quantique. Comme exemple concret: la physique quantique est très lourde en calcul, mais pas le calcul quantique.

La physique quantique devient pertinente si vous essayez de concevoir des algorithmes pour simuler des systèmes quantiques. Et certains des concepts que vous apprenez dans un cours de physique quantique devraient également apparaître dans un cours de calcul quantique. Mais dans l'ensemble, je suis d'accord avec Scott Aaronson :

[Ma] façon d'enseigner la mécanique quantique [...] part directement du noyau conceptuel, à savoir une certaine généralisation de la théorie des probabilités pour permettre les signes négatifs. Une fois que vous savez en quoi consiste la théorie, vous pouvez ensuite saupoudrer de physique pour goûter [...]

[la mécanique quantique n'est pas] une théorie physique au même sens que l'électromagnétisme ou la relativité générale. [...] Fondamentalement, la mécanique quantique est le système d'exploitation sur lequel d'autres théories physiques fonctionnent comme logiciel d'application [...]

[...] [la mécanique quantique concerne] les informations, les probabilités et les observables, ainsi que leurs relations les unes avec les autres.

Comme je peux raconter mon expérience, je dirai oui. On peut en effet concevoir des algorithmes sans connaissances physiques. Pour moi, c'est jusqu'à présent des concepts mathématiques. Je me souviens une fois que j'ai regardé un cours sur l'informatique quantique de Scott Aaronson et il a cité:

L'informatique quantique est vraiment "facile" lorsque vous en retirez la physique.

Cependant, si vous allez travailler sur des applications en physique ou en chimie, il sera toujours utile d'avoir une connaissance de ce sur quoi vous allez travailler.

Le domaine est ouvert à de nombreux horizons (mathématiques, physique, informatique ...). Je pense que c'est juste un défi de communiquer parfois entre différents horizons mais ce n'est pas impossible. En effet, je dirais que c'est constructif et qu'il peut être bénéfique de collaborer ensemble. Mais on peut toujours se rapporter à ses interprétations / concepts préférés.

En tant que carrière, c'est encore selon votre point de vue. Je pense qu'il y a beaucoup de travail à faire dans ce domaine, alors ne vous en faites pas. Faites-le si vous sentez que vous l'aimez. De plus, travailler dans ce domaine ne signifie pas que vous devez vous retenir. Vous devrez toujours travailler avec des algorithmes classiques et vous aurez besoin de compétences en codage.

Si vous êtes intéressé à l'apprendre du point de vue d'un informaticien, il y a ce livre qui peut être utile: https://www.amazon.com/Quantum-Computing-Computer-Scientists-Yanofsky/dp/0521879965

Bonne chance pour votre voyage quantique!

Ça a toujours été comme ça. Vous pouvez étudier le livre de Nielsen & Chuang sans connaître la physique. Il y a l' introduction de Mermin destinée aux informaticiens. Il existe probablement beaucoup d'autres ressources (je suis à peu près sûr, par exemple, que le livre d'Aaronson - basé sur une conférence CS - convient parfaitement aux personnes sans formation en physique.) Dans l'ensemble, le formalisme physique nécessaire pour comprendre les informations quantiques et le calcul est assez discret, par rapport à d'autres domaines de la physique (quantique). (Cela ne signifie pas pour autant que l'étude des phénomènes dans l'information quantique et le calcul est discrète.)