Předmět: Kvantové technologie

» Seznam fakult » PRF » SLO
Název předmětu Kvantové technologie
Kód předmětu SLO/QTECH
Organizační forma výuky Přednáška
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Michálek Václav, Bc. Ing. Ph.D.
  • Lemr Karel, doc. Mgr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Základní postuláty kvantové teorie (kvantové stavy, superpozice, kvantové měření) 2. Matematická formulace kvantové teorie (Dirakův formalismus, evoluce a projekce stavů, kvantová provázanost) 3. Kvantová fyzika na nejvýznamnějších platformách (kvantová optika, atomy, supravodivé systémy) 4. Kvantová metrologie (NOON stavy, stlačené stavy, významné implementace) 5. Kvantové zobrazování a litografie (ghost imaging, kvantová litografie) 6. Kvantová kryptografie (BB84, E91, MDI QKD, DI QKD, významné implementace) 7. Kvantová komunikace (distribuce provázanosti, teleportace, routery a relé, kvantové sítě, optické implementace) 8. Kvantové počítání (qubit, paralelismus, nejvýznamnější algoritmy, reálné implementace) 9. Kvantové strojové učení (hybridní přístup, kvantové implementace významných algoritmů) 10. Programování kvantového procesoru (IBM Q, composer, QISKIT) 11. Kvantové paměti a materiály (kvantové paměti pro kvantové počítání, kvantové materiály) 12. Kvantové simulace (platformy pro kvantové simulace fyzikálních jevů, výhody oproti simulacím klasickým počítačem)

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
  • Účast na výuce - 26 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 60 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 46 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět seznámí posluchače s oblastí kvantových technologií, tedy technologií odpírajících se přímo o poznatky kvantové fyziky. V úvodu bude provedeno stručné seznámení se základními koncepty kvantové fyziky (princip superpozice, měření), aby bylo následně možné zdokumentovat využití těchto principů pro konkrétní aplikace. Budou vysvětleny specifické aspekty kvantové fyziky na nejvýznamnějších platformách, od optiky po supravodivé obvody. Těžištěm předmětu je následné seznámení se s celou paletou kvantových technologií: kvantová metrologie, kvantové zobrazování, kvantové komunikace, kvantové počítání a další související kvantové technologie. Tyto technologie budou podrobně diskutovány jak z hlediska jejich teoretického konceptu, tak z pohledu praktického využití.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Praktické dovednosti při programování kvantového procesoru.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Rozhovor

Účast ve výuce, osvojení si přednášených poznatků
Doporučená literatura
  • aktuální časopisecká literatura dodaná vyučujícím v průběhu přednášek.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Přístrojová a počítačová fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní