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

Physical Basis for Quantum Information

2024/2025
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
6
ECTS credits
Delivered at:
Joint Department of Quantum Technologies with Prokhorov General Physics Institute (RAS)
Course type:
Compulsory course
When:
1 year, 1, 2 module

Instructor


Федоров Михаил Владимирович

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

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

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

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.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Экзамен
    Проводится: 2 модуль
  • неблокирующий Контрольная работа
    Проводится: 2 модуль
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • 2024/2025 2nd module
    0.5 * Контрольная работа + 0.5 * Экзамен
Список литературы

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

Авторы

  • Федоров Михаил Владимирович
  • Панкратова Елена Игоревна