Kursen innehåller grundläggande begrepp, samband, metoder och redskap inom det tvärveten-skapliga området kvantinformation. Kursen inleds med en introduktion om information, beräkningar, felkorrektion och datakompression på klassiskt sätt. Därefter behandlas grundläggande kvantberäkningar, kvantbitar (s.k. "qubits"), grindar och kvantdatakompression. Vidare innehåller kursen en genomgång av kvantalgoritmer, faktorisering (Shor), sökning (Grover), felkorrektions-algoritmer, kvantkommunikation, kvantkryptografi och kvantteleportation. Kursen innehåller även en behandling av kvanthårdvaror som jonfällor, optiska kristallgitter och Josephsonövergångar.
Förväntade studieresultat
Efter genomgången kurs ska den studerande kunna:
- redogöra för grunderna i klassisk informationsteori,
- definiera och använda kvantbitar i kvantinformation,
- beskriva och förklara kvantintrassling (“quantum entanglement”),
- tillämpa kunskaper i kvantinformation för kvantgrindar,
- analysera kvantkretsar,
- använda kvantalgoritmer för massiva parallellberäkningar,
- göra feltoleranta beräkningar och tillämpa felkorrektionsmetoder,
- handha kvantkommunikationsprotokoll för kryptografi och teleportation,
- visa på och välja metoder för praktisk kvantkryptografi,
- ge exempel på hur kvantgrindar och kvantkretsar kan realiseras genom jonfällor, optiska kristallgitter och Josephsonövergångar.
Behörighetskrav
Univ: FYSC34 Fasta tillståndets fysik, C eller motsvarande.
Undervisningens upplägg
Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar, lektionsundervisning och räkneövningar.
Examination
Kunskapsredovisningen sker genom redovisning av inlämningsuppgifter. På redovisningarna sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). På hela kursen ges något av betygen Underkänd (U), Godkänd (G) eller Väl godkänd (VG). Betyget grundas på redovisningen av inlämningsuppgifterna. Den som godkänts i en examination får ej undergå förnyad examination för högre betyg.
En student som utan godkänt resultat har genomgått två examinationer för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till styrelsen för Institutionen för fysik.
TILLGODORÄKNANDE
Tillgodoräknande prövas individuellt.
Litteratur
Giltig från:
2008 vecka 9
Feynman lectures on computation Feynman Richard Phillips, Hey Anthony J. G., Allen Robin W. London : Penguin : 1999 : xiv, 303 s. : ISBN: 0-14-028451-6 (pbk) Se Umeå UB:s söktjänst
Quantum computation and quantum information Nielsen Michael A., Chuang Isaac L. Cambridge : Cambridge Univers. Press : 2000 : xxv, 676 s. : ISBN: 0-521-63235-8 (inb.) Se Umeå UB:s söktjänst Läsanvisning: (OBS! Huvudbok)
Explorations in quantum computing Williams Colin P., Clearwater Scott H. New York : Springer : cop. 1998 : 307 s. : ISBN: 0-387-94768-X Se Umeå UB:s söktjänst
