Informatyka kwantowa - Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki

Załącznik nr 3
do zarządzenia nr 50 Rektora UJ z 18 czerwca 2012 r.
Sylabus przedmiotu na studiach doktoranckich
Nazwa przedmiotu
Nazwa jednostki prowadzącej
przedmiot
Język przedmiotu
Efekty kształcenia dla przedmiotu
ujęte w kategoriach: wiedzy,
umiejętności i kompetencji
społecznych
Typ przedmiotu
(obowiązkowy/fakultatywny)
Semestr/rok
Imię i nazwisko osoby/osób
prowadzącej/prowadzących
przedmiot
Imię i nazwisko osoby/osób
egzaminującej/egzaminujących
bądź udzielającej zaliczenia,
Sposób realizacji
Wymagania wstępne i dodatkowe
Informatyka kwantowa
Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Polski
Poznanie podstaw teorii informacji kwantowej, w
stopniu umoŜliwiającym korzystanie z współczesnej
literatury przedmiotu
Kurs obowiązkowy
Studia III stopnia, II semestr, I rok
Karol śyczkowski
Karol śyczkowski
Wykład + ćwiczenia
Podstawy algebry liniowej,
znajomość podstaw fizyki i ogólna wiedza matematyczna
będzie przydatna (choć nie jest absolutnie niezbędna).
Liczba punktów ECTS przypisana
przedmiotowi
Bilans punktów ECTS
5.0 + 3.0 = 8.0
Zgodnie z § 4 uchwały nr 58/V/2012 Senatu UJ z dnia 23
maja 2012 roku w sprawie wytycznych dla rad
podstawowych jednostek organizacyjnych Uniwersytetu
Jagiellońskiego (zajęcia organizowane przez uczelnię
zgodnie z planem studiów oraz nakład pracy indywidualnej
doktoranta)
Stosowane metody dydaktyczne
Metody sprawdzania i oceny
efektów kształcenia uzyskanych
przez doktorantów
Forma i warunki zaliczenia
przedmiotu, w tym zasady
dopuszczenia do egzaminu,
zaliczenia, a takŜe forma i warunki
zaliczenia przedmiotu
Wykład, ćwiczenia, zadania domowe, kolokwia
a) zadanie domowe
b) sprawdziany pisemne podczas ćwiczeń
zaliczenie ćwiczeń: obecność i aktywność na ćwiczeniach,
zadania domowe, sprawdziany podczas ćwiczeń
zaliczenie przedmiotu: egzamin ustny
Treści przedmiotu*
Zarys mechaniki kwantowej i podstawy kwantowej teorii
przetwarzania informacji:
1. Zagadnienia wstępne, fizyka mikroświata, efekty
kwantowe
2. Narzędzia matematyczne: przestrzeń Hilberta, stany
kwantowe, superpozycja stanów, pomiar kwantowy
3. Ewolucja układu w czasie, równanie Schroedingera.
Hamiltonian, ewolucja unitarna, bramki kwantowe,
4. Układy złoŜone, iloczyn tensorowy, stany produktowe
stany splatane, stany Bella
5. Porównanie: informacja klasyczna i kwantowa.
Częściowa konwersja obu form informacji w siebie.
6. No clonning theorem
7 Kwantowe gęste kodowanie. Kwantowa teleportacja.
8. Kwantowa kryptografia
9. Algorytm Shore'a: badanie okresowości funkcji
Przykład algorytmu faktoryzacji.
10. Algorytmy kwantowe: Deutsch-Jozsa
Poszukiwanie elementu znaczonego - algorytm Grovera.
11. Twierdzenie Shannona, kwantowa informacja
macierze gęstości, Kompresja Schumachera
12 Kwantowa korekta bledooow
Wykaz literatury podstawowej
i uzupełniającej*
1. "Wstęp do informatyki kwantowej"
Michel Le Bellac,
PWN Warszawa, 2011
2. Kwantowe systemy informatyki,
S. Węgrzyn, J. Klamka, J.A. Miszczak,
Pracownia Komputerowa Jacka Skalmierskiego, 2003
3. "Quantum computation and Quantum Information"
M. A. Nielsen and I.L. Chuang
Cambridge University Press, 2000
4. "Classical and Quantum Information:
D.C. Marinescu, G.M. Marinescu
Academic Press, Oxford 2012
* W szczególnie uzasadnionych przypadkach moŜna podać informację ogólną.