المستوى البرونزي

مقدمة إلى دفاتر Jupyter

Introduction to Jupyter Notebooks

بنية الدفتر التفاعلي: خلايا الكود وخلايا النصوص المنسّقة، طرق التنفيذ، كتابة المعادلات بـ LaTeX، والأوامر السحرية.

مرجع سريع لـ Python

Python Quick Reference

جولة سريعة على عناصر Python التي سنستعملها: المتغيّرات والسلاسل والعوامل والكائنات والقوائم والصفوف والقواميس والحلقات والشروط والدوال والأعداد العشوائية.

يتطلّب: مقدمة إلى دفاتر Jupyter

الرسم باستخدام Matplotlib

Drawing with Matplotlib

أدوات الرسم التي سنستعملها طوال المنهج: النقاط والأسهم والدوائر والمخططات، وصولاً إلى رسم حالة الكيوبت على دائرة الوحدة.

يتطلّب: مرجع سريع لـ Python

أساسيات المتغيّرات

Variable Basics

الإسناد وإعادة الاستخدام، الفرق بين = و ==، القسمة وباقيها، والأقواس وأولوية العمليات — مع تمارين المادة الأصلية الثلاثة.

يتطلّب: مرجع سريع لـ Python

أساسيات الحلقات

Loop Basics

حلقة for على النطاقات والتسلسلات، تجميع القيم، حلقة while وشرط توقّفها، وإيقاف الحلقة عند بلوغ قيمة — مع تمارين المادة الأصلية.

يتطلّب: أساسيات المتغيّرات

أساسيات الجمل الشرطية

Conditional Basics

بنية if/else و if/elif/else، ودالة اختبار الأعداد الأولية كما وردت في المادة الأصلية — مع تمرينَي العشوائية والاحتمال.

يتطلّب: أساسيات الحلقات

أساسيات القوائم

List Basics

العمليات التي نحتاجها لاحقاً لتمثيل المتجهات والمصفوفات: الوصول والتعديل، الدمج والتكرار، القوائم المتداخلة، والبناء التراكمي.

يتطلّب: أساسيات الجمل الشرطية

المتجهات

Vectors

المتجه ومركّباته وبُعده، متجه الصف والعمود والمنقول، الضرب في عدد قياسي، جمع المتجهات، والطول الإقليدي.

يتطلّب: أساسيات القوائم · الرسم باستخدام Matplotlib

الضرب القياسي

Dot Product

الضرب القياسي بين متجهين، علاقته بطول المتجه، وشرط التعامد — وهو ما يقابل الضرب الداخلي في ترميز ديراك لاحقاً.

يتطلّب: المتجهات

المصفوفات

Matrices

المصفوفة وأبعادها وفهرستها، الضرب في عدد قياسي، جمع المصفوفات، المنقول، ضرب مصفوفة في متجه، وضرب مصفوفتين وعدم إبداليته.

يتطلّب: الضرب القياسي

الضرب التنسوري

Tensor Product

العملية التي تبني فضاءً مركّباً من فضاءين: الضرب التنسوري للمتجهات وللمصفوفات، وأثر ترتيب العاملين.

يتطلّب: المصفوفات

التمارين النهائية

Final Exercises

تمارين ختامية تجمع المتجهات والضرب القياسي والمصفوفات والضرب التنسوري في مسائل مركّبة تُقيَّم آلياً.

يتطلّب: الضرب التنسوري

مدخل إلى numpy

Introduction to numpy

لماذا ننتقل من القوائم إلى المصفوفات العددية: إنشاء المصفوفات، العمليات على المستوى العنصري، الأبعاد، والمقارنة بالتنفيذ اليدوي.

يتطلّب: إتمام المرحلة الأولى من المستوى البرونزي

الجبر الخطي بـ numpy

Linear Algebra with numpy

إعادة بناء عمليات المرحلة الأولى بأدوات numpy: الضرب القياسي، ضرب المصفوفات بالمؤثّر @، المنقول، والضرب التنسوري بـ kron.

يتطلّب: مدخل إلى numpy

حالات الكيوبت بـ numpy

Qubit States with numpy

الجسر إلى المستوى الفضي: بناء متجهات الحالة المُطبَّعة، حساب الاحتمالات، ورسم توزيع القياس — تمهيداً للبوابات الكمية.

يتطلّب: الجبر الخطي بـ numpy