| TFYA19 |
Kvantdatorer, 4 p
/
6 hp
/Quantum Computers/
För:
MFYS
MSN
Y
|
| |
Prel. schemalagd
tid: 40
Rek. självstudietid: 120
|
| |
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Ämnesgrupp: Fysik Nivå (A-D):D
Huvudområde: Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): A
|
| |
Mål:
IUAE-matris
Kursen beskriver kvantberäkningar med tonvikt på qubits, kvantlogiska grindar, kvantalgoritmer samt deras implementering. Utgående ifrån de grundläggande definitionerna för beräkningsteori, kommer kursen sedan att
behandla applikationer av kvantmekanikens lagar på kvantberäkningar och kvantalgoritmer. Dessutom ingår i kursen vissa områden relaterade till kvantkommunikation.
För att uppnå detta mål ska de studerande kunna
- använda definitionen av qubit, kvantlogiska grindar, kvantkretsar, kvantparallellismen och kvantalgoritmer,
- simulera en kvantkrets för teleportationen av en qubit numeriskt,
- simulera en Feynmann processor numeriskt,
- de grundläggande kraven för realisationen av kvantdatorerna
och klassificiera olika typer av kvantdatorer,
- recensera valda vetenskapliga artiklar om kvantdatorer och kvantinformation.
|
| |
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan)
Kvantmekanik, Termodynamik och statistisk mekanik, Kvantdynamik
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
| |
Påbyggnadskurser
Nanofysik, Halvledarfysik
|
| |
Organisation:
Kursen består av föreläsningar samt lösning av hemuppgifter, numeriska projekt, studiebesök i cryptolab.
|
| |
Kursinnehåll:
Datororganisation och beräkningsteori: binära system, Boolisk algebra, logiska grindar, kvantlogiska grindar, algoritmer, Turing maskiner och effektiva beräkningssätt.
Kvantmekanik och datorer: från bits till qubits, superposition, mätning, klassiska och kvantmekaniska myntkast, osäkerhetsprincipen.
Kvantalgoritmer: kvantparallellism, diskreta Fouriertransformer, fas värdering ,Shors faktoriserings- och Grovers sökalgoritmer.
Realisering av kvantdatorer: jonfälla, kvantelektrodynamik (QED) för kaviteter, NMR och solid-state baserade kvantdatorer.
Kvantkryptografi, kvantteleportation, kvantmekaniska felrättande koder.
|
| |
Kurslitteratur:
I.I. Yakymenko. Lecture Notes on Quantum Computers.
M.A. Nielsen, I.L. Chuang. Quantum computation and quantum information,Cambridge University Press, 2011, 10th ed. (selected chapters), och valda vetenskapliga artiklar.
|
| |
Examination: |
MUN1
|
Muntlig tentamen, lösning av hemtal, numeriska projekt. (U,3,4,5)
|
6 hp
|
| |
|
|
|