SylabUZ
| Course name | Zaproszenie do obliczeń i algorytmów kwantowych |
| Course ID | 11.0-WE-AEIT-ZOiAK |
| Faculty | Faculty of Computer Science, Electrical Engineering and Automatics |
| Field of study | Automatic control engineering and robotics, Electrotechnology, Computer science |
| Education profile | academic |
| Level of studies | PhD studies |
| Beginning semester | winter term 2016/2017 |
| Semester | 3 |
| ECTS credits to win | 2 |
| Course type | optional |
| Teaching language | polish |
| Author of syllabus |
|
| The class form | Hours per semester (full-time) | Hours per week (full-time) | Hours per semester (part-time) | Hours per week (part-time) | Form of assignment |
| Lecture | 15 | 1 | - | - | Exam |
- wprowadzenie do nowego modelu obliczeniowego opartego o paradygmat fizyki kwantowej
- prezentacja kwantowych modeli obliczeniowych
-wprowadzenie do algorytmiki kwantowej
- zastosowania technologii kwantowych do kryptografii
-podstawy fizyki kwantowej
-podstawy algebry liniowej i analizy matematycznej
Wstęp. Historia narodzin i perspektywy informatyki kwantowej. Algorytm Schora ( info): zagrożenie dla kryptografii RSA.
Narodziny teorii kwantowej: historia wczesnej fazy. Dualizm korpuskularno-falowy mikroświata. Cząsteczki światła: fotony i ich podstawowe własności, polaryzacja.
Ogólna struktura mechaniki kwantowej: przestrzeń Hilberta, stany czyste, amplitudy prawdopodobieństwa. Reprezentacja położeń: funkcja falowa, równanie Schrodingera. Obserwable i wartości wlasne. Rozkłady spektralne. Operacje unitarne. Pomiary kwantowomechaniczne: wartości średnie, możliwe wartości pomiaru, zasada superpozycji. Zasada redukcji stanu (dekoherencja). Zasada nieoznaczoności Heisenberga. Układy złożone: opis za pomocą iloczynów tensorowych.
Stany splatane, miary splątania. Q-bity.
Model obwodowy Podstawowe bramki kwantowe; jedno, dwu- i trzy-kubitowe. Zagadnienie uniwersalności układu bramek. Dyskretyzacja. Obwody kwantowe. Problem Jotzsy-Deutcha jako przykład działania komputera kwantowego.
Wybrane algorytmy kwantowe i ich implementacje Kwantowy algorytm przeszukiwania: kwantowa maszyna Grovera. Algorytm Shora.Kryptografia RSA. Analiza teoretyczna algorytmu kwantowego.
Perspektywy: sprzętowa strona projektu. Fizyczne realizacje najprostszych bramek kwantowych.
Idee kwantowej kryptografii.Przeglad podstawowych protokołow kwantowej dystrybucji kluczy i ich implementacje
wykład: wykład problemowy, wykład konwencjonalny
| Outcome description | Outcome symbols | Methods of verification | The class form |
Egzamin ustny lub prezentacja referatu i jego wspolna dyskusja , referatu przydzielanego w trybie indywidualnym
1.M.A. Nielsen , I.L.Chuang , Quantum Computation and Quantum Information , Cambridge University Press, 2000
2. I. Bengtsson , K.Życzkowski ,Geometry of Quantum States. An Introduction to Quantum Entanglement. Cambridge University Press, 2006.
3. K. Giaro ,Elementy Kwantowego Modelu Obliczen i Algorytmiki Kwantowej , Wydawnictwo Naukowe OWSLiZ , Olsztyn 2013
4. Nicolas Gisin, Gre´goire Ribordy, Wolfgang Tittel, and Hugo Zbinden, Quantum cryptography, REVIEWS OF MODERN PHYSICS, VOLUME 74, JANUARY 2002
Modified by prof. dr hab. Roman Gielerak (last modification: 27-09-2016 10:03)
