INFORMATYKA – studia II stopnia Przedmiot: Algorytmy kwantow

WyŜsza Szkoła Biznesu w Dąbrowie Górniczej
Kierunek studiów: INFORMATYKA – studia II stopnia
Przedmiot: Algorytmy kwantowe
Specjalność: Informatyka kwantowa
1
Liczba godzin w
tygodniu
I
2
II
III
12w
8ćw
8lab
4
3
IV
V
4
VI
VII
5
VIII
IX
X
ECTS
WYKŁADOWCA
dr inŜ. Marcin Sobota
FORMA ZAJĘĆ
Wykład +ćwiczenia+ laboratoria
CELE
PRZEDMIOTU
Celem przedmiotu jest przedstawienie podstawowych zagadnień z zakresu algorytmów i protokołów
kwantowych oraz przykłady i moŜliwości ich zastosowań.
WARUNKI
WSTĘPNE
Student powinien mieć zaliczony przedmiot matematyka kwantowa.
TREŚĆ
PRZEDMIOTU
Algorytmy klasyczne, złoŜoność obliczeniowa, klasyczne bramki logiczne, maszyna Turinga,
klasyczne algorytmy faktoryzacji (metoda krzywych eliptycznych, metoda sita kwadratowego,
metoda sita ciała liczbowego), pojęcie qubitu, sfera Blocha, notacja Diraca, bramki kwantowe,
kwantowa maszyna Turinga, koncepcje komputerów kwantowych, problem Deutscha-Jozsa,
problem Simona, algorytm Grovera, kwantowa transformata Fouriera, algorytm Shora, kwantowe
protokoły uzgadniania klucza szyfrującego.
1) Krzysztof Giaro, Marcin Kamiński, Wprowadzenie do algorytmów kwantowych, Akademicka
Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003.
2) Mika Hirvensalo, Algorytmy kwantowe, WSiP, Warszawa 2004.
3) Stefan Węgrzyn, Jerzy Klamka, Kwantowe systemy informatyki, Wydawnictwo Pracowni
Komputerowej Jacka Skalmierskiego, 2004.
4) Grzywak A., Klamka J., Kapczyński A., Sobota M.: Współczesne problemy bezpieczeństwa
informacji, Wydawnictwo WSB, 2008.
5) Kapczyński A., Sobota M.: Kryptografia kwantowa i biometria jako rozwinięcie
klasycznych metod ochrony informacji, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej,2008.
Wykład
Ćwiczenia – ćwiczenia tablicowe, rozwiązywanie zadań związanych z tematyką algorytmów
kwantowych.
Laboratorium – laboratorium komputerowe, komputerowe symulacje algorytmów kwantowych.
Zaliczenie pisemne.
LITERATURA
METODY
NAUCZANIA
SPOSÓB I
WARUNKI
ZALICZENIA
PRZEDMIOTU
PRZYKŁADOWE
ZAGADNIENIA (ew.
pytania)
EGZAMINU/
ZALICZENIA
RozłóŜ podaną liczbę złoŜoną na czynniki pierwsze z wykorzystaniem algorytmu Shora.
Podaj, na czym polega wytwarzanie stanów splątanych?
Na podstawie tablicy prawdy rozpoznaj bramkę kwantową.
Podaj złoŜoność obliczeniową algorytmu Shora.
Wyjaśnij, dlaczego protokoły kwantowe gwarantują bezpieczeństwo bezwarunkowe?