Behörighetskrav

Algebra och geometri eller Linjär algebra I. 5 hp programmering. Linjär algebra II. 

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• beskriva fysiken som ligger till grund för kvantdatorer.
• diskutera de fysikaliska och tekniska principer som utgör skillnader mellan klassiska datoter och kvantdatorer.
• beskriva typer av problem som lämpar sig för att lösas med kvantdatorer kontra problem som lika väl kan lösas med klassisk datorhårdvara.
• beskriva de grundläggande byggstenarna i en kvantprocessorenhet (QPU). 
• implementera kvantalgoritmer i ett kvantprogrammeringsspråk. 
• simulera kvantsystem på faktisk kvanthårdvara.

Innehåll

• Översikt över teknik och fysik för kvantberäkningar: kvantmekaniska principer:
  • sannolikhetstolkningen; väntevärden, operatorer och superposition.
  • Tensorprodukt och sammanflätning (entanglement) 

• Klassiska beräkningar kontra kvantberäkningar. Kvantbitar, kvantgrindar och kvantkretsar.
• Introduktion till kvantprogrammeringsspråk: grundläggande begrepp för programmering av en QPU, t.ex. beskrivning av qubits, kvanttillstånd och kvantoperationer. 
• Skriva kvantalgoritmer: grundläggande kvantalgoritmer.
• QPU-primitiver och tillämpningar: viktiga kvantalgoritmer och verkliga tillämpningar, t.ex. kvantsökningsteknik.
• Simulering av kvantsystem: praktisk erfarenhet av kvantsimulatorer och felkorrigering.
• Exekvering av program på kvanthårdvara; introduktion till leverantörer av kvanthårdvara; förståelse för hur kvantprogram körs på faktisk kvanthårdvara. 

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, seminarium, laborationer.

Examination

Programmeringsuppgifter, skriftlig tentamen, projektredovisningar

Övriga föreskrifter

Kursen kan inte ingå i samma examen som 1FA019 Principer för kvantdatorer och kvantprogrammering som är en mer avancerad kurs som även innefattar innehållet i denna kurs.