We use cookies in order to improve the quality and usability of the HSE website. More information about the use of cookies is available here, and the regulations on processing personal data can be found here. By continuing to use the site, you hereby confirm that you have been informed of the use of cookies by the HSE website and agree with our rules for processing personal data. You may disable cookies in your browser settings.

  • A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site

Research Seminar «The Physics of Quantum Information»

2024/2025
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
6
ECTS credits
Delivered at:
Joint Department of Quantum Optics and Nanophotonics with the Institute for Spectroscopy (RAS)
Course type:
Compulsory course
When:
1 year, 3, 4 module

Instructor


Владимирова Юлия Викторовна

Программа дисциплины

Аннотация

Целями научно-исследовательского семинара «Физика квантовой информации» являются ознакомление с основами квантовой теории информации; ознакомление с основами квантовых вычислений; ознакомление с особенностями различных реализаций квантовых компьютеров.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • формирование знаний основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации;
  • формирование умений ориентироваться в современных достижениях квантовой теории информации и квантовых вычислений;
  • приобретение навыков работы с современной научной литературой по данному вопросу;
  • приобретение навыков решения простейших задач квантовой теории информации.
  • Научно-исследовательский семинар является одной из форм сквозной организации научно-исследовательской работы магистрантов в течение всего времени обучения, создающей условия для формирования компетенций комплексного применения знаний и навыков, получаемых в ходе обучения по всем другим дисциплинам программы, в процессе создания магистерской диссертации. Работа в НИС должна давать магистранту начальный опыт деятельности в профессиональном сообществе. Для полноценной работы в семинаре магистранты должны владеть знаниями, навыками и компетенциями всех дисциплин учебного плана программы (по мере их изучения). Логическим продолжением научно-исследовательского семинара выступает проект по тематике Базовой кафедры и научно-исследовательского семинара. Проект, также как и НИС, относится к Блоку 2 «Практики, проектная и/или научно-исследовательская работа» учебного плана образовательной программы. Материалы проектной работы могут быть использованы при выполнении части ВКР. Проект носит характер научного исследования. Основные задачи проекта: - применение полученных теоретических знаний при решении конкретных задач по направлению подготовки; - стимулирование навыков самостоятельной исследовательской и аналитической работы; - презентация навыков публичной дискуссии и защиты результатов проектной работы, предложений и рекомендаций. Проектная работа регулируется Положением о проектной, научно-исследовательской деятельности и практиках студентов Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • знает : основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации
  • знает основные положения квантовой теории информации, различия между квантовыми и классическим вычислениями, основные модели квантовых компьютеров и подходы к их реализации
  • знает основные понятия квантовой теории информации
  • знает основные понятия классической теории информации
  • знает основные понятия теории измерения и использует в научном исследовании
  • знает понятие кубитов и области применения
  • имеет навыки (приобрести опыт): - работы с современной научной литературой по данному вопросу; - решения простейших задач квантовой теории информации
  • ориентируется в современных достижениях квантовой теории информации и квантовых вычислений
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Что такое квантовая информация? Основные понятия классической теории информации
  • Основные понятия квантовой теории информации
  • Квантовые двухуровневые информационные ячейки - кубиты
  • Основные понятия теории измерения
  • Перепутанные состояния, их физический смысл. Парадокс Эйнштейна - Подольского - Розена и неравенства Белла
  • Плотная кодировка
  • Квантовая телепортация кубитов
  • Классическая криптография. квантовая криптография
  • Квантовые алгоритмы
  • Экспериментальная реализация квантовых компьютеров
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Домашнее задание
  • неблокирующий Контрольная работа
  • неблокирующий Экзамен
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 4th module
    0.15 * Домашнее задание + 0.15 * Домашнее задание + 0.3 * Контрольная работа + 0.4 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • Введение в квантовую теорию информации, Хренников, А. Ю., 2008
  • Теоретическая физика. Т.5, Ч. 1: Статистическая физика, Ландау, Л. Д., 2005
  • Хренников, А. Ю. Введение в квантовую теорию информации : учебник / А. Ю. Хренников. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 284 с. — ISBN 978-5-9221-0951-2. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2176 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Byrnes, X. (2011). Quantum Computing. New Delhi: The English Press. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=381825
  • Hassanien, A. E., Elhoseny, M., & Kacprzyk, J. (2018). Quantum Computing:An Environment for Intelligent Large Scale Real Application. Cham: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=1615992
  • Takeuchi, Y., Morimae, T., & Tani, S. (2019). Sumcheck-based delegation of quantum computing to rational server. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsarx&AN=edsarx.1911.04734
  • Tutschku, C., Reinthaler, R. W., Lei, C., MacDonald, A. H., & Hankiewicz, E. M. (2019). Topological Quantum Computing Using Nanowire Devices. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsarx&AN=edsarx.1910.11075

Авторы

  • Летохова Анастасия Владиленовна
  • Владимирова Юлия Викторовна