Principy kvantových počítačů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Předmět prohlubuje znalosti vnitřních principů kvantových počítačů a algoritmů pro ně. Očekává se dřívější povědomí uchazeče o pojmech kvantové logiky a metodách kvantového počítání.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Souhrnný přehled tématu: kvantová binární logika, kvantové registry a hradla, základní kvantové algoritmy

2. Rozbor funkčních principů známých algoritmů: amplifikace amplitud, kvantová Fourierova transformace

3. Kvantové urychlení, nejdůležitější třídy teorie složitosti kvantových počítačů

4. Kvantová teorie informace: kvantové bity, bity provázání, destilace provázání, další míry a svědkové provázání

5. Chyby v kvantových výpočtech a předcházení jim, chybová korekce, nedekoherující podprostory

6. DiVincenzova kritéria konstrukce kvantového počítače; klasická simulovatelnost

7. Fyzikální implementace kvantových počítačů: iontové pasti, optické mřížky, supravodivé obvody, NMR, NV centra

8. Fotonové implementace a optické sítě, kódování v polarizaci, trajektorii a čase

9. Alternativní modely kvantového výpočtu: jednosměrné, adiabatické, topologické kvantové počítače, spojité proměnné

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] M.A. Nielsen, I.L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition. Cambridge University Press, New York (2011).

[2] S.M. Barnett, Quantum Information. Oxford University Press, Oxford (2009).

Doporučená literatura:

[3] D. Bruß, G. Leuchs (eds.), Quantum Information. Wiley-VCH, Weinheim (2019).

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: