Опис навчальної дисципліни

Дисципліна «Квантова Інформація» присвячена вивченню основних понять квантової теорії інформації, зокрема такої величини як ентропія фон Неймана та споріднених з нею величин. Для кількісного опису процесів у квантових системах обробки та передачі інформації широкого використання набули такі величини як квантова взаємна інформація, взаємна інформація Холево, а також точність та віддаль між станами. Студенти навчаються розуміти дані величини, а також використовувати їх при розрахунках для конкретних квантових систем. У завершальній частині курсу розглядаються питання заплутаності в квантових системах, її практичного використання, а також основи теорії передачі інформації по квантових каналах.

Метою і завданням навчальної дисципліни «Квантова інформація» є ознайомлення студентів із основними поняттями квантової теорії інформації та величинами, які використовуються у квантових системах передачі та обробки інформації, теоретичними основами квантових комунікацій та фізичними принципами на основі яких будуються такі системи.

В результаті вивчення даного курсу студенти повинні:

знати: основні поняття з квантової теорії інформації такі як: ентропія фон Неймана, взаємна та відносна ентропії, квантова взаємна інформація, взаємна інформація Холево, точність, точність для чистих станів, теорема Ульмана, операторна норма, віддаль між операторами, слідова віддаль, віддаль Гільберта-Шмідта, заплутані стани, концентрація заплутаності, квантові канали.

вміти: використовувати дані поняття для розрахунків в квантових процесорах та при передачі інформації по квантових (квантово-класичних) каналах.

Для вивчення даного курсу студенти потребують знань з курсів лінійної алгебри, математичного аналізу, теорії ймовірностей і математичної статистики, дискретної математики, квантової механіки та вступу до квантової інформації.