Бакалавриат
2024/2025
Физические основы квантовой информатики
Статус:
Курс обязательный (Физика)
Направление:
03.03.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
4-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Федоров Михаил Владимирович
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Целями освоения дисциплины «Физические основы квантовой информатики» являются: • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных представлений в области физических основ квантовой информатики, приобретение студентами навыков самостоятельной исследовательской работы; • формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты; • развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели квантовой теории информации.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины «Физические основы квантовой информатики» являются: • формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных представлений в области физических основ квантовой информатики, приобретение студентами навыков самостоятельной исследовательской работы; • формирование подходов, основанных на полученных знаниях, позволяющих проводить научные исследования и анализировать полученные результаты; • развитие умений, позволяющих развивать качественные и количественные физические модели квантовой теории информации.
Планируемые результаты обучения
- знает и умеет вычислить поляризационные состояния бифотонов, двухкубитные состояния – кутриты
- знает манипуляции с бифотонными состояниями с помощью пулуволновых и четверть-волновых пластинок и бимсплиттеров, приведение кутритов общего вида к форме разложения Шмидта, поляризация бифотонных состояний, конкарренс, связь степени перепутывания и степени поляризации кутритов.
- знает о синтезе новых двумерных материалов на элементов IV группы таблицы Менделеева (графен и т.п.)
- знает элементы квановоэлектродинамического описания
- умеет вычислить параметр степени перепутывания R
- умеет определить режимы рассеяния
Содержание учебной дисциплины
- Квантово-механическое описание излучения атомов, моды поля
- Перепутывание двухчастичных состояний с непрерывными переменными
- Спонтанное параметрическое рассеяние света
- Поляризационные состояния бифотонов
- Неколлинеарное спонтанное параметрическое рассеяние – гигантское азимутальное перепутывание.
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Nielsen, M. A., & Chuang, I. L. (2010). Quantum Computation and Quantum Information (Vol. 10th anniversary ed). Cambridge: Cambridge eText. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=352482
- Peres, A. (2002). Quantum Theory : Concepts and Methods. New York: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=69626
Рекомендуемая дополнительная литература
- Nielsen, M. A. (2005). Cluster-state quantum computation. https://doi.org/10.1016/S0034-4877(06)80014-5