Kvantdatorer, 6 hp

Quantum Computers, 6 credits

TFYA19

Kursen är nedlagd.

Huvudområde

Teknisk fysik Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Iryna Yakymenko

Studierektor eller motsvarande

Magnus Johansson

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 40 h
Rekommenderad självstudietid: 120 h

Information om möjliga avsteg från kursplan/utbildningsplan

VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Kursen ges för		Termin	Period	Block	Språk	Ort/Campus	VOF
6CYYY	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYI	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6CYYY	Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Teori, modellering och visualisering)	8 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6MFYS	Fysik och nanovetenskap, masterprogram	2 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6MFYS	Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Teoretisk fysik)	2 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V
6MMSN	Materials Science and Nanotechnology, masterprogram	2 (VT 2017)	2	4	Engelska	Linköping, Valla	V

Huvudområde

Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik
Fysik och nanovetenskap, masterprogram
Materials Science and Nanotechnology, masterprogram
Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell

Särskild information

Kursen ges ej 2017.

Rekommenderade förkunskaper

Kvantmekanik, Termodynamik och statistisk mekanik, Kvantdynamik

Lärandemål

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.

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.

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.

Undervisnings- och arbetsformer

Kursen består av föreläsningar samt lösning av hemuppgifter, numeriska projekt, studiebesök i cryptolab.

Examination

MUN1

Muntlig tentamen,lösning av hemtal,numeriska projekt

6 hp

U, 3, 4, 5

Betygsskala

Institution

Studierektor eller motsvarande

Examinator

Kurshemsida och andra länkar

http://www.ifm.liu.se/undergrad/fysikgtu/coursepage.html?selection=all&sort=kk

Undervisningstid

Kurslitteratur

Kod	Benämning	Omfattning	Betygsskala
MUN1	Muntlig tentamen,lösning av hemtal,numeriska projekt	6 hp	U, 3, 4, 5

Rättigheter och skyldigheter som student (inloggning krävs)
Linköpings universitets generella regelverk

Litteraturlistan är preliminär.

I.I. Yakymenko. Lecture Notes on Quantum Computers. <br>M.A. Nielsen, I.L. Chuang. Quantum computation and quantum information,Cambridge University Press, 2011, 10th ed. (selected chapters), och valda vetenskapliga artiklar.

Ladda ner

Ladda ner kurslitteratur som PDF

I = Introducera, U = Undervisa, A = Använda

		U	A	Moduler	Kommentar
1. ÄMNESKUNSKAPER
	1.1 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) matematiska och naturvetenskapliga ämnen	X	X	MUN1	U: Kvatdatorer, A: Kvantmekanik, Kvantdynamik, Termodynamik och statistisk mekanik
	1.2 Kunskaper i grundläggande (motsvarande G1X) teknikvetenskapliga ämnen
	1.3 Fördjupade kunskaper (motsvarande G2X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
	1.4 Väsentligt fördjupade kunskaper (motsvarande A1X), metoder och verktyg inom något/några teknik- och naturvetenskapliga ämnen
	1.5 Insikt i aktuellt forsknings- och utvecklingsarbete
2. INDIVIDUELLA OCH YRKESMÄSSIGA FÄRDIGHETER OCH FÖRHÅLLNINGSSÄTT
	2.1 Analytiskt tänkande och problemlösning		X		Problemlösning, modellering, slutsatser
	2.2 Experimenterande och undersökande arbetssätt samt kunskapsbildning
	2.3 Systemtänkande
	2.4 Förhållningssätt, tänkande och lärande	X	X		Kreativt tänkande, nyfikenhet, använda datorer
	2.5 Etik, likabehandling och ansvarstagande
3. FÖRMÅGA ATT ARBETA I GRUPP OCH ATT KOMMUNICERA
	3.1 Arbete i grupp
	3.2 Kommunikation		X	MUN1	Muntlig framställning
	3.3 Kommunikation på främmande språk		X	MUN1	Kurs ges på engelska
4. PLANERING, UTVECKLING, REALISERING OCH DRIFT AV TEKNISKA PRODUKTER OCH SYSTEM MED HÄNSYN TILL AFFÄRSMÄSSIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
	4.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling
	4.2 Företags- och affärsmässiga villkor
	4.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera utveckling av produkter och system
	4.4 Att konstruera produkter och system
	4.5 Att realisera produkter och system
	4.6 Att ta i drift och använda produkter och system
5. PLANERING, GENOMFÖRANDE OCH PRESENTATION AV FORSKNINGS- ELLER UTVECKLINGSPROJEKT MED HÄNSYN TILL VETENSKAPLIGA OCH SAMHÄLLELIGA BEHOV OCH KRAV
	5.1 Samhälleliga villkor, inklusive ekonomiskt, socialt och ekologiskt hållbar utveckling för kunskapsutveckling
	5.2 Ekonomiska villkor för kunskapsutveckling
	5.3 Att identifiera behov samt strukturera och planera forsknings- eller utvecklingsprojekt		X		Numeriska projekt
	5.4 Att genomföra forsknings- eller utvecklingsprojekt		X		Numeriska projekt
	5.5 Att redovisa och utvärdera forsknings- eller utvecklingsprojekt			MUN1	Numeriska projekt, muntlig prestation av projekt

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida.

Det finns inga filer att visa.