studiehandbok@lith   Länk till universitetets hemsida
 

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till universitetets hemsida
 
År : 2011
 
TFYA19 Kvantdatorer, 4 p / 6 hp
/Quantum Computers/

För:   MFYS   MPN   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.

  Organisation:
Kursen består av föreläsningar samt lösning av hem uppgifter. Numeriska projekt.

  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:
M.A. Nielsen, I.L. Chuang. Quantum computation and quantum information,Cambridge University Press, 2001 och valda vetenskapliga artiklar.

  Examination:
MUN1
Muntlig tentamen, lösning av hemtal, numeriska projekt. (U,3,4,5)
6 hp
 



Undervisningsspråk är Engelska.
Institution: IFM.
Studierektor: Leif Johansson
Examinator: Iryna Yakymenko
Länk till kurshemsida på kursgivande institution
Ansvarig programnämnd: Elektro&Fysik

Engelsk kursplan

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt.

Om inget annat anges ovan gäller betygsskala enligt avsnitt a8.5 i de gemensamma bestämmelserna.

Kursplanen gäller för 2011 enligt beslut av ansvarig programnämnd/fakultetstyrelse.

Tekniska högskolan vid Linköpings universitet

Länk till sidans topp


Informationsansvarig: TFK , val@tfk.liu.se
Senast ändrad: 11/05/2010