通过实用的软件驱动方法教授量子计算
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量子计算利用自然界的量子定律来实现传统计算机无法有效实现的新型算法,这些算法可能在材料科学和化学等关键领域取得突破。对量子计算基础知识(尤其是量子编程)的量子劳动力的需求正在迅速增长。然而,面向非专业人士的课程很少,关于培训计算机科学和工程专业学生的最佳实践的信息也很少。在本报告中,我们描述了使用实用的软件驱动方法教授本科量子计算课程的经验。我们的课程以通过动手编程教授量子算法为中心,减少了传统书面作业的重要性,转而依靠自定进度的编程练习(“Quantum Katas”)、各种编程作业和最终项目。我们观察到,课程的编程部分帮助学生内化讲座中呈现的理论材料。在调查结果中,学生表示编程练习和最终项目对他们的学习过程贡献最大。我们描述了以量子编程为中心开设这门课程的动机,讨论了这门课程中使用的主要工具,并介绍了我们学到的经验教训和最佳实践,以便将来更好地提供课程。我们希望我们的经验能够帮助指导那些想要采用实用方法教授量子计算的教师,并使更多的本科课程能够提供量子编程作为选修课。

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