FDD3280 Kvantberäkning för datavetare 7,5 hp

Kursen är organiserad i två moduler: 1) Matematik och fysik i kvantberäkning, 2) Skapa och formulera kvantberäkning. Den första modulen introducerar komplexa tal, komplexa vektorrum, hoppet från den klassiska världen till kvantvärlden inklusive en introduktion till grundläggande kvantteori. Den andra modulen fokuserar på arkitekturer, algoritmer, programmeringsmetoder och hårdvara för kvantberäkning.

Kursens aktiviteter innehåller föreläsningar, läsningar, frågestunder, hemuppgifter och ett slutprojekt.

Kursen är organiserad i två moduler. Vi lär oss först om matematik och fysik i kvantberäkning genom att införa komplexa tal, komplexa vektorrum, språnget från den klassiska världen till kvantvärlden, grundläggande kvantteori. Den andra modulen diskuterar arkitekturer, algoritmer, programmeringsmetoder och hårdvara för kvantberäkning.

Efter avslutad kurs kommer studenten att kunna:

• Beskriva komplexa tal och komplexa vektorrymder för kvantberäkning
• Beskriva superposition av tillstånd, icke-lokaliserade effekter, probabilistiska lagar
• Jämför klassisk databehandling med kvantberäkning när det gäller fördelar och nackdelar
• Generalisera begreppet bit, klassisk gate och register till begreppen qubit, kvantgrindar och kvantregister
• Lista, formulera och beskriv nyckelalgoritmer i kvantberäkning
• Utveckla en kvantdatoremulator
• Beskriv maskinvaruförverkligandet av kvantberäkning

Kunskap om linjär algebra, Python eller Matlab krävs.

Kunskap om linjär algebra, Python eller Matlab krävs.

En bärbar eller stationär dator är nödvändig för att slutföra uppgifterna och slutprojektet.

Kursboken är Yanofsky, Noson S. och Mirco A. Mannucci. Quantum Computing for Computer Scientists. Cambridge University Press, 2008. Vi kommer även att använda: Loredo R. Learn Quantum Computing with Python and IBM Quantum Experience: A hands-on introduction to quantum computing and writing your own quantum programs with Python. Packt Publishing Ltd; 2020 28 Sep.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• EXA1 - Examination, 7,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

För att klara kursen måste studenten klara två uppgifter och ett slutkursprojekt.

Stefano Markidis

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.