PWS Quantum Computers & AI
-
Beste student,
We zijn momenteel bezig om een onderwerp te vinden voor ons PWS, ook daadwerkelijk een onderzoeksvraag te bedenken. We zitten op VWO 5.
We vinden AI en Quantum Computing heel erg interessant en we willen graag deze twee onderwerpen tot een onderzoek combineren, bijvoorbeeld: hoe kunnen AI-algoritmen worden toegepast om quantumcomputers efficiënter te laten functioneren? We hebben ook nagedacht om Quantum Computing principes te bestuderen en vervolgens AI-modellen ontwerpen die kunnen helpen bij het optimaliseren van Quantum algoritmes of foutcorrectie.
Tot nu zijn we akkoord met het idee over Quantum Computers en AI, echter hebben we niet een duidelijke visie over wat we tot stand kunnen brengen qua niveau en uitvoering. Graag zouden we willen weten of we hulp kunnen krijgen van een student of een begeleider van TU Delft.
Met vriendelijke groet,
Solan Rashed
Giorgi Meishvili
Ariana Myasnykova -
Hey @Solan-Rashed,
Wat een gaaf onderwerp! AI wordt inderdaad veel gebruikt bij het ontwikkelen van Kwantum algoritmes of bij het herkennen van patronen. Mijn antwoord aan jullie is erg afhankelijk van jullie voorkennis. Kwantummechanica is namelijk niet zo eenvoudig om te begrijpen, machine learning vereist ook al wat codeer ervaring. Als jullie beide onderwerpen interessant vinden, maar nog weinig hebben gecodeerd, dan heb ik wel wat interessante bronnen voor jullie om meer over te leren. Maar als jullie al ervaring hebben met programmeren, dan kun je misschien echt een probleem uit de praktijk aanpakken. Ik hoor het graag en denk graag met jullie mee!
Groetjes,
Lennard -
Hey @lennardd,
We hebben eerder wel gecodeerd, maar nu is helaas alles weggezakt. We zouden eerst graag de bronnen zien en doornemen, zodat we een beeld kunnen krijgen van wat we als mogelijkheid hebben en uiteindelijk het onderwerp kiezen. Vind je het goed als we verder via de mail communiceren?
Met vriendelijke groet,
Solan Rashed
Ariana Myasnykova
Giorgi Meishvili -
Hey @Solan-Rashed,
De communicatie hou ik liever via het forum, dan heb ik alle vragen centraal. Goed om te horen dat jullie al eens eerder gecodeerd hebben! Als je al eens eerder met Python gewerkt hebt dan is het misschien goed om je kennis van de basics even op te frissen.
Een goede plaats om vervolgens te beginnen met AI in Python (library PyTorch) zijn de volgende tutorials:
https://pytorch.org/tutorials/beginner/basics/intro.htmlGaat dit goed, dan kun je je bijvoorbeeld wat meer verdiepen in Convolutional Neural Networks, e.g. op:
https://cs231n.github.io/convolutional-networks/Of wat meer de diepte ingaan met behulp van de volgende colleges en oefeningen:
https://www.eliskagreplova.com/ai-for-physicists-ap3751
Wellicht kun je je dan uiteindelijk verdiepen in een van de projects onder aan de pagina en resultaten uit een paper reproduceren of hierop doorbouwen. Dit laatste zou ik echter alleen aanraden als je genoeg ervaring hebt met coderen en is waarschijnlijk te hoog gegrepen voor een profielwerkstuk.Tot zover wat bronnen over AI. Wil je jezelf juist wat meer verdiepen in de theorie achter kwantummechanica, dan hebben wij op het Science Centre van de TU Delft een aantal quantum opstellingen staan, waarmee je ook praktisch kwantumexperimenten kunt doen, genoeg om je een heel profielwerkstuk mee bezig te houden (zie: https://pwstudelft.nl/workshops/kwantum/). Jullie lijken echter meer geïnteresseerd in het coderen, dus dan is voor een solide theoretische achtergrond het volgende boek een grote aanrader. Dit wordt gebruikt om op de universiteit het eerst vak over kwantummechanica te geven, dus soms is het misschien een beetje doorbijten, maar het is erg compleet:
https://drive.google.com/file/d/1FJu4PjRtZGDC1NeYx-VQ2JmCNTtbWxe2/view?usp=sharingVerder heb je de mogelijkheid om zelf kwantum circuits te simuleren of je eigen kwantumalgoritmes uit te voeren op de kwantumcomputer van IBM. Hierover is veel informatie te vinden op internet, dus door te googlen vind je wel wat tutorials. Hierbij in ieder geval twee tutorials over kwantumalgoritmes en kwantumcircuits:
https://learning.quantum.ibm.com/course/fundamentals-of-quantum-algorithms/
https://learning.quantum.ibm.com/tutorial/explore-gates-and-circuits-with-the-quantum-composerHopelijk kan een van deze links jullie wat verder helpen, maar als je nog vragen hebt dan hoor ik dat graag!
Groetjes,
Lennard
