• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Магистратура 2019/2020

Научно-исследовательский семинар "Физика квантовой информации"

Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус: Курс по выбору (Физика)
Направление: 03.04.02. Физика
Где читается: Факультет физики
Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения: без онлайн-курса
Прогр. обучения: Физика
Язык: русский
Кредиты: 4
Контактные часы: 40

Программа дисциплины

Аннотация

Целями научно-исследовательского семинара «Физика квантовой информации» являются ознакомление с основами квантовой теории информации; ознакомление с основами квантовых вычислений; ознакомление с особенностями различных реализаций квантовых компьютеров.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • формирование знаний основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации;
  • формирование умений ориентироваться в современных достижениях квантовой теории информации и квантовых вычислений;
  • приобретение навыков работы с современной научной литературой по данному вопросу;
  • приобретение навыков решения простейших задач квантовой теории информации.
  • Научно-исследовательский семинар является одной из форм сквозной организации научно-исследовательской работы магистрантов в течение всего времени обучения, создающей условия для формирования компетенций комплексного применения знаний и навыков, получаемых в ходе обучения по всем другим дисциплинам программы, в процессе создания магистерской диссертации. Работа в НИС должна давать магистранту начальный опыт деятельности в профессиональном сообществе. Для полноценной работы в семинаре магистранты должны владеть знаниями, навыками и компетенциями всех дисциплин учебного плана программы (по мере их изучения). Логическим продолжением научно-исследовательского семинара выступает проект по тематике Базовой кафедры и научно-исследовательского семинара. Проект, также как и НИС, относится к Блоку 2 «Практики, проектная и/или научно-исследовательская работа» учебного плана образовательной программы. Материалы проектной работы могут быть использованы при выполнении части ВКР. Проект носит характер научного исследования. Основные задачи проекта: - применение полученных теоретических знаний при решении конкретных задач по направлению подготовки; - стимулирование навыков самостоятельной исследовательской и аналитической работы; - презентация навыков публичной дискуссии и защиты результатов проектной работы, предложений и рекомендаций. Проектная работа регулируется Положением о проектной, научно-исследовательской деятельности и практиках студентов Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • знает основные понятия классической теории информации
  • знает основные понятия квантовой теории информации
  • знает понятие кубитов и области применения
  • знает основные понятия теории измерения и использует в научном исследовании
  • знает : основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации
  • имеет навыки (приобрести опыт): - работы с современной научной литературой по данному вопросу; - решения простейших задач квантовой теории информации
  • ориентируется в современных достижениях квантовой теории информации и квантовых вычислений
  • знает основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Что такое квантовая информация? Основные понятия классической теории информации
  • Основные понятия квантовой теории информации
  • Квантовые двухуровневые информационные ячейки - кубиты
  • Основные понятия теории измерения
  • Перепутанные состояния, их физический смысл. Парадокс Эйнштейна - Подольского - Розена и неравенства Белла
  • Плотная кодировка
  • Квантовая телепортация кубитов
  • Классическая криптография. квантовая криптография
  • Квантовые алгоритмы
  • Экспериментальная реализация квантовых компьютеров
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Коллоквиум
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (4 модуль)
    0.5 * Коллоквиум + 0.5 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Введение в квантовую теорию информации, Хренников, А. Ю., 2008
  • Теоретическая физика. Т.5, Ч. 1: Статистическая физика, Ландау, Л. Д., 2005
  • Хренников А.Ю. - Введение в квантовую теорию информации - Издательство "Физматлит" - 2008 - 284с. - ISBN: 978-5-9221-0951-2 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2176

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Byrnes, X. (2011). Quantum Computing. New Delhi: The English Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=381825
  • Hassanien, A. E., Elhoseny, M., & Kacprzyk, J. (2018). Quantum Computing:An Environment for Intelligent Large Scale Real Application. Cham: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1615992
  • Takeuchi, Y., Morimae, T., & Tani, S. (2019). Sumcheck-based delegation of quantum computing to rational server. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsarx&AN=edsarx.1911.04734
  • Tutschku, C., Reinthaler, R. W., Lei, C., MacDonald, A. H., & Hankiewicz, E. M. (2019). Topological Quantum Computing Using Nanowire Devices. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsarx&AN=edsarx.1910.11075