Вступ до квантової інформатики

Освітня програма: Фізика

Структурний підрозділ: Фізичний факультет

Назва дисципліни
Вступ до квантової інформатики
Код дисципліни
ВК1
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Перший
Рік навчання
2021/2022
Семестр / Триместр
5 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
3
Результати навчання
Результати навчання полягають у вивченні додаткових розділів сучасної квантової теорії, пов’язаних з прикладними та теоретичними аспектами квантової інформатики (алгоритм розпізнавання функцій, стани Белла, квантова телепортація станів).
Форма навчання
Очна форма
Попередні умови та додаткові вимоги
Знати базові принципи лінійної алгебри, теорії ймовірності та математичної статистики та квантової механіки. Зокрема, знати принцип квантової суперпозиції станів, основні властивості унітарних операторів та оператора густини. Вміти застосовувати попередні знання з курсу математичного аналізу для розкриття деяких типів невизначенностей. Володіти навичками обчислення власних значень та власних векторів матриць та алгебраїчними діями з матрицями.
Зміст навчальної дисципліни
Нормативна дисципліна «Вступ до квантової інформатики» є складовою циклу професійної підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр фізики». Програма курсу орієнтована на студентів, які вже знайомі з курсами математичного аналізу, лінійної алгебри, теорії ймовірності та математичної статистики. Курс покликаний ознайомити студентів з базовими поняттями квантової механіки, такими як самоспряжений оператор, простір станів, повнота системи станів та з базовими поняттями цієї дисципліни такими як кубіт, сфера Блоха, однокубітні та двокубітні логічні елементи, однокубітні та двокубітні стани та оператори, однокубітні та двокубітні квантові схеми, стани Белла, квантова телепортація станів (на початковому рівні), класична та квантова інформаційна ентропія, когерентні стани випромінювання.
Рекомендована та необхідна література
3. M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, (Cambridge University Press, Cambridge, 2010).
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Загальний обсяг 90 год, в тому числі: Лекції – 30 год. Самостійна робота – 60 год.
Методи та критерії оцінювання
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 письмових самостійних завдань та модульних контрольних робіт. Студент може отримати максимально 80 балів за виконання самостійних завдань, усні відповіді та модульні контрольні роботи та 20 балів на заліку. Підсумковий контроль проводиться у формі заліку (20 балів). Білет включає теоретичні питання (по 10 балів) та задачу (10 балів).
Мова викладання
Українська

Викладачі

Ця дисципліна викладаеться наступними викладачами

Володимир Олександрович Гнатовський
Кафедра теоретичної фізики
Фізичний факультет

Кафедри

Наступні кафедри задіяні у викладанні наведеної дисципліни

Кафедра теоретичної фізики
Фізичний факультет