| 6 ECTS | |
| 30 P + 15 S + 15 PK | |
| 0% primjene e-učenja | |
| Odjel za fiziku (Sceduly) |
| Nositelji: Leandra Vranješ MarkićSuradnici: |
| Ciljevi predmeta |
| Upoznati studente s realizacijama kvantnih računala, s osnovama kvantnog računanja, važnim kvantnim algoritmima te njihovom primjenom. Razviti vještine dizajniranja kvantnih programa te njihovog izvršavanja na kvantnim računalima i simulatorima. |
| Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta |
| Kompetencije kvantne fizike |
| Očekivani ishodi učenja |
| Studenti će nakon uspješno savladanog predmeta moći: |
| 1. Raspraviti prednosti i nedostatke kvantnog računanja u odnosu na klasično računanje. |
| 2. Objasniti osnovnu modele kvantnog računanja te strukturu obrađenih kvantnih algoritama i protokola. |
| 3. Raspraviti osnove hardverskih realizacija kvantnih računala. |
| 4. Riješiti kvantno-računarske reverzibilne logičke sklopove građene od jednoqubitnih i višequbitnih stanja. |
| 5. Programirati jednostavne kvantne algoritme na kvantnom računalu ili simulatoru u oblaku. |
| 6. Raspraviti i primijeniti osnovne kodove za korekciju grešaka. |
| Sadržaj predmeta |
| • Reprezentacija qubita. Elementarna kvantna vrata i osnovni formalizam kvantnog računanja. (8 sati) |
| • Usporedba kvantnog i klasičnog računanja. Klase kompleksnosti. (2 sata) |
| • Elementi kvantnih programa. Uvod u biblioteke za kvantno računanje. (4 sata) |
| • Supergusto kvantno kodiranje. Teleportacija i Bellove nejednakosti. (4 sata) |
| • Drugi modeli kvantnog računanja: kvantno računanje zasnovano na mjerenju i adijabatsko kvantno računanje. (2 sata) |
| • Kvantni algoritmi. Deutsch-Jozsa algoritam. (5 sati) |
| • Bernstein-Vazirani algoritam. (3 sata) |
| • Simonov algoritam. Groverov algoritam. (6 sati) |
| • Kvantni Fourierov transformat. Shorov algoritam. (6 sati) |
| • Hibridni algoritmi. Variational quantum eigensolver i primjene. (6 sati) |
| • Kvantno ispravljanje grešaka. (6 sati) |
| • Hardverske realizacije kvantnih računala. (4 sata) |
| • Moderne primjene kvantnih računala. (4 sata) |
| Vrste izvođenja nastave |
| - Predavanja - Seminari - Vježbe |
| Obveze studenata |
| Aktivno sudjelovanje na nastavi. |
| Praćenje rada studenata (ECTS) |
| - Pohađanje nastave (2) - Praktični rad (4) |
| Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata |
| Domaće zadaće, seminarski rad, završni ispit. |
| Obvezna literatura |
| M. A. Nielsen and I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, Cambridge, 2010. |
| Ph. Kaye, R. Laflamme and M. Mosca, An Introduction to Quantum Computing, Oxford University Press, Oxford, 2007. |
| Izborna literatura |
| Jack D. Hidary, Quantum Computing: An Applied Approach, Springer, 2nd edition, |
| 2021 – uz popratne kodove na GitHub-u |
| Originalni članci i preprinti. |
| Načini praćenja kvalitete |
| - praćenje uspjeha studenata tijekom predmeta te na završnom ispitu- praćenje razvoja studenata na predmetima koji slijede i poveznice s uspjehom ovog predmeta - ostale ankete studenata |
| Izvedba |
|
Sveučilišni diplomski studij • Fizika; smjer: Nastavnički (izborni 1. i 3. sem.) • Fizika; smjer: Računarska fizika (izborni 1. i 3. sem.) • Fizika i informatika; smjer: nastavnički (izborni 1. sem.) • Matematika i fizika; smjer: nastavnički (izborni 3. sem.) |
| Napomene: Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe. Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija. |