1. SylabUZ
2. Wydział Nauk Inżynieryjno-Technicznych
3. semestr zimowy 2021/2022
4. Informatyka - drugiego stopnia z tyt. magistra inżyniera
5. Zaawansowane techniki programowania

Wygeneruj PDF dla tej strony

Zaawansowane techniki programowania - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

    • zapoznanie studentów z wybranymi technikami zaawansowanego programowania wieloparadygmatowego, w modelu klasycznym oraz zaprezentowanie podstaw modelu kwantowego,
    • omówienie wybranych technik jak np. prezentacja typów uogólnionych, programowanie reaktywne, model aktorów, mechanizm hot-swapping,
    • zaprezentowanie kwantowego modelu obliczeniowego, definicji qubitów, superpozycji i splątania kwantowomechanicznego jako nowych zasobów przetwarzania informacji,
    • prezentacja wybranych algorytmów kwantowych i protokołów, w tym kwantowych protokołów kryptograficznych.

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Metody programowania, Algorytmy i struktury danych, Teoretyczne Podstawy Informatyki, Programowanie obiektowe

Zakres tematyczny

Prezentacja obecnie stosowanych paradygmatów programowania.
Podkreślenie roli paradygmatu funkcyjnego i logicznego (deklaratywnego).
Typy uogólnione, programowanie reaktywne, programowanie w logice za pomocą języka programowania Erlang. Prezentacja modelu aktorów.
Nowe modele obliczeniowe jako odpowiedź na złożoność wykładniczą.
Prezentacja pojęć kwantowego modelu obliczeniowego, qubitu, rejestru kwantowego, superpozycji oraz splątania. Operacje unitarne oraz pomiaru realizowane na rejestrze kwantowym.
Omówienie wybranych algorytmów i protokołów kwantowych oraz ich implementacja w postaci obwodów kwantowych.
Symulacje obliczeń kwantowych lub realizacja wybranych obwodów (protokołów) na dostępnych obecnie eksperymentalnych instalacjach obliczeń kwantowych.

Metody kształcenia

Wykład: wykład konwencjonalny/tradycyjny.
Laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne, wg listy zadań.
Projekt: praca w grupach, metoda projektu.

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny ze sprawdzianu przeprowadzonego w formie pisemnej.
Laboratorium - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich sprawdzianów pisemnych z ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w
ramach programu laboratorium.
Projekt - warunkiem zaliczenia jest wykonanie wszystkich zadań projektowych, przewidzianych do realizacji w ramach zajęć projektowych oraz przygotowanie pisemnego
raportu ze zrealizowanego projektu.
Składowe oceny końcowej = wykład: 20% + laboratorium: 40% + projekt: 40%
 

Literatura podstawowa

1. Vladimir Silva, Practical Quantum Computing for Developers, Apress, 2018.
2. John Watrous, The Theory of Quantum Information, Cambridge University Press, 2018.
3. Simon St. Laurent: Introducing Erlang. Getting Started in Functional Programming. 2nd Edition, O'Reilly Media, 2017.
4. Marek Sawerwain, Joanna Wiśniewska: Informatyka kwantowa. Wybrane obwody i algorytmy, PWN, Warszawa 2015.
5. Max Bramer, Logic Programming with Prolog, Springer-Verlag London, 2013.
6. Michael A. Nielsen, Isaac L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition,  Cambridge University Press, 2010.
7. Francesco Cesarini, Simon Thompson: Erlang Programming, O'Reilly Media, 2009.
8. Mika Hirvensalo: Algorytmy kwantowe,Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 2004.
9. Krzysztof Giaro, Marcin Kamiński: Wprowadzenie do algorytmów kwantowych, Akademicka Oficyna Wydwnicza EXIT, Warszawa 2003.

Literatura uzupełniająca

1. Ingemar Bengtsson, Karol Życzkowski: Geometry of Quantum States: An Introduction to Quantum Entanglement, 2nd Edition, Cambridge University Press, 2017.
2. Jacek Jurkowski: Korelacje Nieklasyczne. Kwantowe splątanie i dyskord, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2014.
3. Akira Furusawa, Peter van Loock: Quantum Teleportation and Entanglement: A Hybrid Approach to Optical Quantum Information Processing, Wiley, 2011.

Uwagi

--

Zmodyfikowane przez dr hab. inż. Marek Sawerwain, prof. UZ (ostatnia modyfikacja: 26-04-2021 20:38)