Συντάχθηκε 22-09-2014 15:22
από Dimitrios Angelakis
Email συντάκτη:
daggelakis<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
22-09-2014 20:05
Ιδιότητα: ΔΕΠ ΗΜΜΥ.
Το μάθημα θα αρχίσει την Πέμπτη με την πρώτη συνάντηση στις ώρες που φαίνονται στο
πρόγραμμα (στις 12μμ) στο γραφείο μου, 1ος όροφος Κτήριο Επιστημών, ανατολική
πτέρυγα. Οι τελικές ώρες του μαθήματος θα κανονιστούν τότε σε συνεννόηση με τους παρόντες
ενδιαφερόμενους. Το μάθημα απευθύνεται σε φοιτητές 3ου έτους και άνω, και μπορεί να κατοχυρωθεί είτε ως προπτυχιακό είτε ως μεταπτυχιακό (με διαφορετική ύλη). Γνώση στοιχείων κβαντομηχανικής
είναι επιθυμητή αλλά όχι απαραίτητη. Οι φοιτητές θα πρέπει να έχουν σχετικά καλό υπόβαθρο σε
εφαρμοσμένα μαθηματικά (κυρίως γραμμική άλγεβρα και θεωρία πινάκων).
Κβαντική Τεχνολογία ΦΥΣ 602
Περιγραφή: Μια στοιχειώδης εισαγωγή στην Κβαντική Επιστήμη και Τεχνολογία, μιας νέα διεπιστημονική ερευνητική περιοχή που περιλαμβάνει ιδέες και μεθόδους από την Κβαντική Φυσική, την Νανο-τεχνολογία, την Επιστήμη Υπολογιστών, και διάφορους κλάδους των Μαθηματικών.
Ύλη μαθήματος:
Περίληψη Κβαντομηχανικής και βασικά στοιχεία κβαντικού υπολογισμού και κρυπτογραφίας, Συμβολισμός Dirac, Μέθοδοι τελεστών στην κβαντομηχανική: γραμμικοί τελεστές και αναπαραστάσεις τους. Τα αξιώματα της Κβαντομηχανικής: χώρος καταστάσεων, χρονική εξέλιξη και εξίσωση Schrodinger, Κβαντική μέτρηση (προβολικές μετρήσεις). Κβαντικό bit και σφαίρα Bloch. Κβαντικές πύλες ενός bit. Καταστάσεις δύο bit και EPR. Κβαντικοί μετασχηματισμοί, μήτρες του Pauli και κβαντικές πύλες δύο qubit. Κβαντικά κυκλώματα και εφαρμογές: superdense coding. Κβαντική Τηλεμεταφορά (teleportation). Βασικά στάδια κβαντικού υπολογισμού και η έννοια του κβαντικού παραλληλισμού. Oι αλγόριθμοι των Deutsch και Deutch-Jozsa. Κβαντικός μετασχηματισμός Fourier. Ο αλγόριθμος του Grover για αναζήτηση σε μη-δομημένες συλλογές δεδομένων. Κβαντική κρυπτογραφία. Κρυπτογραφικά πρωτόκολλα ΒΒ84 και Εkert91 και εμπορικές εφαρμογές (η περίπτωση της IDQUANTIQUE). Κβαντικές τεχνολογίες αιχμής για την κατασκευή κβαντικών υπολογιστικών συστημάτων. Τα κριτήρια επάρκειας πιθανών τεχνολογιών του Di-Vincenzo. Κβαντική Οπτική και Κβαντική Τεχνολογία.Δυναμική κβαντικού διπόλου σε Η/Μ πεδίο και εφαρμογές στην υλοποίηση κβαντικών πυλών: μεταπτωτική κίνηση, ταλαντώσεις Rabi, κβάντωση ΗΜ πεδίου, καταστάσεις Fock και σύμφωνες καταστάσεις. Το μοντέλο Jaynes-Cummings, dressed states και εφαρμογές σε πλατφόρμες υλοποίησης κβαντικού υπολογισμού με άτομα και φωτόνια. Βασικές πύλες και αλγόριθμοι σε α)συστήματα γραμμικής οπτικής β) ψυχρών ιόντων γ) Cavity QED δ) κβαντικές τελείες σε πυρίτιο ε) Υπεραγώγιμα κυκλώματα. Οι πλατφόρμες της DWAVE και της GOOGLE.
Ο διδάσκων,
Δ. Γ. Αγγελάκης,
Επικ. Καθ. ΗΜΜΥ
email dimitris.angelakis-at-gmail.com
