論文の概要: Teaching Quantum Computing through a Practical Software-driven Approach:
Experience Report
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.07729v1
- Date: Mon, 12 Oct 2020 06:16:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-29 07:00:29.754890
- Title: Teaching Quantum Computing through a Practical Software-driven Approach:
Experience Report
- Title（参考訳）: 実践的ソフトウェア駆動アプローチによる量子コンピューティング教育--経験報告
- Authors: Mariia Mykhailova and Krysta M. Svore
- Abstract要約: 量子コンピューティングの基礎に習熟した量子労働者の需要は急速に増加している。
コンピュータサイエンスと工学の学生を訓練するためのベストプラクティスについてはほとんど情報がない。
実践的でソフトウェア駆動のアプローチを用いて、量子コンピューティングの学部生に教えた経験を述べる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.913755431537592
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum computing harnesses quantum laws of nature to enable new types of
algorithms, not efficiently possible on traditional computers, that may lead to
breakthroughs in crucial areas like materials science and chemistry. There is
rapidly growing demand for a quantum workforce educated in the basics of
quantum computing, in particular in quantum programming. However, there are few
offerings for non-specialists and little information on best practices for
training computer science and engineering students.
In this report we describe our experience teaching an undergraduate course on
quantum computing using a practical, software-driven approach. We centered our
course around teaching quantum algorithms through hands-on programming,
reducing the significance of traditional written assignments and relying
instead on self-paced programming exercises ("Quantum Katas"), a variety of
programming assignments, and a final project. We observed that the programming
sections of the course helped students internalize theoretical material
presented during the lectures. In the survey results, students indicated that
the programming exercises and the final project contributed the most to their
learning process.
We describe the motivation for centering the course around quantum
programming, discuss major artifacts used in this course, and present our
lessons learned and best practices for a future improved course offering. We
hope that our experience will help guide instructors who want to adopt a
practical approach to teaching quantum computing and will enable more
undergraduate programs to offer quantum programming as an elective.
- Abstract（参考訳）: 量子コンピューティングは、新しいタイプのアルゴリズムを可能にするために自然の量子法則を利用するが、従来のコンピュータでは効率的ではない。
量子コンピューティングの基礎、特に量子プログラミングで教育を受けた量子労働者に対する需要は急速に増加している。
しかし、非専門家向けの提供は少なく、コンピュータサイエンスと工学の学生を訓練するためのベストプラクティスに関する情報も少ない。
本報告では,実践的ソフトウェア駆動手法を用いて量子コンピューティングの学部課程を指導した経験について述べる。
私たちは、ハンズオンプログラミングを通じて量子アルゴリズムを教えること、従来の書き込み課題の重要性を低減し、代わりに自己ペースのプログラミングエクササイズ(「量子型」)、様々なプログラミング課題、そして最終プロジェクトに頼ることに集中しました。
授業のプログラミングセクションは,授業中に提示された理論的資料の内在化に役立った。
調査の結果,プログラム演習と最終プロジェクトは学習プロセスに最も貢献していることがわかった。
我々は、量子プログラミングのコースを集中させる動機を説明し、このコースで使われる主要なアーティファクトについて議論し、学習した教訓と今後のコース提供のためのベストプラクティスを紹介する。
私たちの経験は、量子コンピューティングを教える実践的なアプローチを採用したいインストラクターを指導し、より多くの学部生が量子プログラミングを選択型として提供できることを願っています。
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