Квантові алгоритми та квантова перевага (Quantum algorithms and quantum supremacy) (104 Фізика та астрономія. ОНП Квантові комп’ютери та квантове програмування)

Тип: Нормативний

Кафедра: теоретичної фізики імені професора івана вакарчука

Навчальний план

СеместрКредитиЗвітність
104.5Іспит

Лекції

СеместрК-сть годинЛекторГрупа(и)
1016ст. наук. співробітник Гнатенко Х. П.ФзІм-11

Лабораторні

СеместрК-сть годинГрупаВикладач(і)
1032ФзІм-11ст. наук. співробітник Гнатенко Х. П.

Опис навчальної дисципліни

Дисципліна «Квантові алгоритми та квантова перевага (Quantum algorithms and quantum supremacy)» присвячена вивченню теоретичних основ відомих квантових алгоритмів, які дозволяють розв’язати задачі з використанням менших ресурсів та за менший час у порівнянні з класичними. Також під час вивчення дисципліни студенти будуть вміти реалізовувати алгоритми на квантових комп’ютерах.

Метою даної дисципліни є одержання студентами знань основних квантових алгоритмів, які дозволяють отримати квантову перевагу.

Завданням курсу є формування в студентів знань та умінь створення алгоритмів з використанням квантових комп’ютерів для розв’язання задач з меншими затратами ресурсів у порівнянні з класичними обчисленнями, формування навичок реалізації таких алгоритмів на квантових комп’ютерах.

В результаті вивчення даного курсу студенти повинні

знати: основні квантові алгоритми та можливості досягнення квантової переваги;

вміти: виводити аналітично основи квантових алгоритмів, реалізовувати алгоритми на квантових комп’ютерах.

Для вивчення курсу студенти потребують базових знань квантової механіки та класичного програмування.

Рекомендована література

Базова:

  1. Т. Є. Крохмальський,Вступ до квантових обчислень. Навч. пос. –  Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2018. –  204 стор.
  2. В. М. Ткачук,Фундаментальні проблеми квантової механіки. Львів: ЛНУ імені Івана Франка, 2011. –  144 стор.
  3. Qiskit Textbook Chapter 3 “Quantum protocols and quantum algorithms” https://qiskit.org/textbook/ch-algorithms/index.html

Допоміжна:

  1. Gnatenko Kh. P., Laba H. P., Tkachuk V. M.Detection of energy levels of a spin system on a quantum computer by probe spin evolution // Eur. Phys. J. Plus.— 2022.— Vol. 137, No. 4.— Art. 522.— 10 p.
  2. Gnatenko Kh. P., Laba H. P., Tkachuk V. M.Geometric properties of evolutionary graph states and their detection on a quantum computer // Phys. Lett. A.— 2022.— Vol. 452.— Art. 128434.

Додаткові матеріали також буде запропоновано для кожної теми окремо.

Інформаційні ресурси:

  1. https://quantum-computing.ibm.com/composer/files/new 
  2. https://codebook.xanadu.ai/

Силабус:

Завантажити силабус