الحوسبة الكمية
العودة إلى المستوى البرونزي

المستوى البرونزي · الدفتر 14 من 15

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.

نحو 25 دقيقة4 خلايا كود1 تمارين · 35 نقطة

يُفترض أنك أتممت: مدخل إلى numpy

أهداف هذا الدفتر
  • استعمال np.dot و np.vdot والمؤثّر @
  • حساب المنقول والمرافق المنقول
  • استعمال np.kron للضرب التنسوري
  • التحقق من الخصائص الجبرية عددياً
النواة غير محمّلة
0 من 5 خطوة0%
[ ]

الضرب القياسي وضرب المصفوفات

[ ]

ضرب مصفوفة في متجه — قارن بالنتيجة اليدوية [1, 15, -2]

[ ]

الضرب التنسوري بـ np.kron — قارن بـ tensor_vectors اليدوية

الأعداد العقدية: dot مقابل vdot

مع المتجهات العقدية لا نجمع حواصل الضرب مباشرة، بل نأخذ مرافق مركّبات المتجه الأول:

⟨u∣v⟩=∑iui‾ vi\langle u | v \rangle = \sum_i \overline{u_i}\, v_i

الدالة np.vdot تأخذ المرافق تلقائياً، بينما np.dot لا تفعل. هذا الفرق مصدر أخطاء شائعة جداً، وسيصبح جوهرياً في المستوى الفضي.

[ ]

الفرق العملي بين dot و vdot

تمرين تفاعلي

35 نقطة

تمرين: التحقق من عدم الإبدالية

اكتب دالة commutator(A, B) تُعيد المُبدِّل:

[A,B]=AB−BA[A, B] = AB - BA

كمصفوفة numpy. ثم تحقّق أن مُبدِّل مصفوفتَي باولي XX و ZZ ليس صفراً.

[ ]

أكملت 0 من 5 خطوة في هذا الدفتر. شغّل الخلايا المتبقّية وحلّ التمارين لإتمامه.

المادة العلمية مبنية على المادة العلمية للمرحلة التحضيرية (QWorld / QSaudiArabia)، إعداد: Abuzer Yakaryılmaz · خلود بندر المطيري · جود عوض الشهري.