Інфопакет

Теорія квантової інформатики та квантової оптики

ОК3

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

1 Семестр

3

Результати навчання полягають у набутті студентами практичних навичок для роботи із задачами, що зустрічаються у квантовій оптиці та квантовій теорії інформації (аналіз некласичних кореляцій, аналіз схем квантових алгоритмів, аналіз протоколів квантової телепортації та обміну заплутаністю за реалістичних умов, аналіз безпеки протоколів квантового розповсюдження криптографічного ключа).

Очна форма

Знати базові принципи класичної механіки, електродинаміки, квантової механіки, термодинаміки та статистичної фізики, теорії ймовірності та математичної статистики, лінійної алгебри, квантової оптики включно із представленням квантового фазового простору та теорією квантових оптичних вимірювань (фотодетектування, гомодинне та восьмипортове детектування). Вміти застосовувати попередні знання з курсів математичного аналізу, теорії ймовірності, квантової механіки та квантової оптики для розрахунку розподілів квазіймовірностей на фазовому просторі для типових квантових станів оптичних полів. Володіти навичками аналізу квантово-оптичних експериментальних схем.

Нормативна дисципліна «Теорія квантової інформатики та квантової оптики» є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня «магістр фізики». Курс покликаний надати студентам практичних навичок у роботі з базовими задачами, що зустрічаються у цій дисципліні такими, як аналіз квантових систем на предмет наявності некласичних кореляцій, аналіз схем квантових алгоритмів для дискретних та неперервних змінних, аналіз квантових комунікаційних протоколів.

1. W. Vogel and D.-G. Welsch, Quantum Optics, (Wiley VCH, Berlin, 2006). 2. W.P. Schleich, Quantum optics in phase space, (Wiley WCH, Berlin, 2001). 3. M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, (Cambridge University Press, Cambridge, 2010). 4. A. Perelomov, Generalized coherent states and their applications, (Springer, Berlin, 1986). 5. G. Adesso, S. Ragy, and A. R. Lee, Continuous Variable Quantum Information: Gaussian States and Beyond, Open Syst. Inf. Dyn. 21, 1440001 (2014); see also arXiv:1401.4679 [quant-ph]. 6. A. A. Semenov, V. K. Usenko, E. V. Shchukin, and B. I. Lev, Nonclassi-cality of quantum states and its application in quantum cryptography, Ukr. J. Phys. Reviews 3, 151 (2006). 7. F. Xu, X. Ma, Q. Zhang, H.-K. Lo, and J.-W. Pan, Secure quantum key distribution with realistic devices, Rev. Mod. Phys. 92, 025002 (2020).

Загальний обсяг 90 год, в тому числі: Лекції – 30 год. Самостійна робота – 60 год.

Контроль здійснюється за модульно-рейтинговою системою, яка складається із 2 змістових модулів. Система оцінювання знань включає поточний та модульний контроль знань. Форми поточного контролю: усні відповіді, оцінювання домашніх робіт. Підсумковий контроль проводиться у формі заліку (20 балів). Студент може отримати максимально 80 балів за домашні роботи та 20 балів на заліку. Студент не допускається до заліку, якщо під час семестрового оцінювання отримав менше 48 балів. Оцінка за залік не може бути меншою 12 балів. Залікова робота не є обов’язковою, якщо під час семестрового оцінювання студент отримав більше 60 балів.

Українська