Kvanteinformation

• Identificere og forstå begreberne kvantemekanisk superposition og sammenfiltring i relation til kvanteinformation.
• Reflektere over ikke-lokalitet i naturen; udføre og fortolke et eksperiment som tester ikke-lokalitet.
• Diskutere konceptet kvantekommunikation incl. kvanteteleportation og kvanterelæer.
• Beskrive forskellige kvanteprotokoller for deling af kryptografiske nøgler og generation af tilfældige tal.
• Forstå hovedkoncepterne bag kvantecomputere, inkl. gates, kredsløb, og fejlkorrektion.
• Diskutere et udvalg af kvantealgoritmer, deres implementation, og deres fordele ift. klassiske algoritmer.
• Beskrive forskellige kvanteteknologier til kvanteinformatik
• Analysere, diskutere og give kritik af artikler om kvanteinformations-eksperimenter
• Programmere et simpelt kvantecomputerprogram ved hjælp af et af de eksisterende udviklingsværktøjer.

Konceptet kvanteinformation vil blive introduceret og diskuteret. Med udgangspunkt i kvantemekanikkens grundprincipper (superpositionsprincippet, unitære transformationer og målinger) vil qubit tilstande, sammenfiltrede tilstande og blandede tilstande blive diskuteret indgående. Kvanteinformationsprotokoller såsom deling af kryptografiske nøgler og kvanteteleportation vil blive introduceret. Bell’s ulighed vil blive gennemgået og testet i laboratoriet. Et andet emne er kvantecomputere som inkluderer diskussion af forskellige operander med en og to qubits såvel som forskellige algoritmer, inklusiv Shors faktoriseringsalgoritme. Forskellige fysiske systemer til implementering af kvanteinformatik vil blive diskuteret. Endelig vil der være hands-on computerøvelser omkring programmering af kvantecomputere, enten via simuleringer eller over skyen.

10102, kvantemekanik

Forelæsninger og opgaveløsning