Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Természettudományi Kar |
Tantárgy Adatlap |
Tantárgy kód | BMETE15MF25 |
Tantárgy azonosító adatok | |||||||||
1. | A tárgy címe | Kvantumszámítógép fizika 2 | |||||||
2. | A tárgy angol címe | Physics of Quantum Computers 2 |
3. | Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa | 3 | + | 0 | + | 0 | v | Kredit | 3 |
4. | Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend | ||||||||
vagy | Tantárgy kód 1 | Rövid cím 1 | Tantárgy kód 2 | Rövid cím 2 | Tantárgy kód 3 | Rövid cím 3 | |||
4.1 | |||||||||
4.2 | |||||||||
4.3 | |||||||||
5. | Kizáró tantárgyak | ||||||||
6. | A tantárgy felelős tanszéke | Elméleti Fizika Tanszék | |||||||
7. | A tantárgy felelős oktatója | Dr. Apagyi Barnabás | beosztása | egyetemi docens |
Akkreditációs adatok | ||||
8. | Akkreditációra benyújtás időpontja | 2008.10.08. | Akkreditációs bizottság döntési időpontja | 2008.12.16. |
Tematika | |||||||||
9. | A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít | ||||||||
Kvantummechanika |
|||||||||
10. | A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható) | ||||||||
A tárgy az oklevélben nem nevesített szakirány kötelezően választható tantárgya. |
|||||||||
11. | A tárgy részletes tematikája | ||||||||
Kvantummechanika axiómái. Kétállapotú kvantumrendszer. Ramsey interferométer. Kvantum párhuzamosság. Deutsch-Józsa algoritmus. Ion- csapda számítógép. Hamiltonoperátor. CNOT kapu megvalósítása. Mag mágneses rezonancia számítógép. Hamilton operátor. CNOT kapu és Bell-
állapotok megvalósítása. Majorizáció: Nielsen tétele. Többrészecskés összefonódottság tiszta állapotokra, lokális összefonódottsági mértékek. Majorizáció és alkalmazásai: szeparabilitási probléma, összefonódottság katalízis, sűrűségoperátor sokaságok. Rejtett alcsoport probléma. Geometriai, és topológikus kvantumszámítás, összefonódottság geometriája. Fermionikus összefonódottság. Reziduális entrópia és geometriai
jelentése, alkalmazások. Összefonódott láncok, és a tight binding modell. Összefonodottság és fázisátalakulások. Állapotpreparáció és a
kiegyensúlyozott bázisok. Szilárdtestfizikai implementációk. Kvantum dotok. Spintronika. Si-alapú qubit (Kane-féle) modell. A szupravezetés alkalmazása: Josephson-átmenet és Cooper-pár doboz. Semleges atomok optikai rácsban. Kritikus jelenségek és összefonódottság. Belső dekoherencia qubit rendszerekben, a szennyezések hatása kvantum számítógépek mőködésére. |
|||||||||
12. | Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja | ||||||||
szorgalmi időszakban |
kiadott példák megoldása | vizsga- időszakban |
szóbeli vizsga | ||||||
13. | Pótlási lehetőségek | ||||||||
Az érvényes TVSz szerint. |
|||||||||
14. | Konzultációs lehetőségek | ||||||||
folyamatos |
|||||||||
15. | Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom | ||||||||
Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang: Quantum computation and quantum information (Cambrige Unicersity Press, 2000) |
|||||||||
Dirk Bouwmeester, Artur K. Ekert and Anton Zeilinger: The Physics of quantum information (Springer, Berlin, 2000) |
|||||||||
Imre Sándor and Balázs Ferenc: Quantum computing and communications (Wiley, 2005) |
|||||||||
16. | A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva) | ||||||||
16.1 | Kontakt óra | 42 |
|||||||
16.2 | Félévközi felkészülés órákra | 28 |
|||||||
16.3 | Felkészülés zárthelyire | 0 |
|||||||
16.4 | Zárthelyik megírása | 0 |
|||||||
16.5 | Házi feladat elkészítése | 0 |
|||||||
16.6 | Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló) | 0 |
|||||||
16.7 | Egyéb elfoglaltság | 0 |
|||||||
16.8 | Vizsgafelkészülés | 20 |
|||||||
16.9 | Összesen | 90 |
|||||||
17. | Ellenőrző adat | Kredit * 30 | 90 |
A tárgy tematikáját kidolgozta | |||||||||
18. | Név | beosztás | Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.) | ||||||
Dr. Apagyi Barnabás |
egyetemi docens |
Elméleti Fizika Tanszék |
|||||||
Dr. Lévay Péter Pál |
tudományos főmunkatárs |
Elméleti Fizika Tanszék |
|||||||
Dr. Varga Imre |
tudományos főmunkatárs |
Elméleti Fizika Tanszék |
A tanszékvezető | |||||||||
19. | Neve | aláírása | |||||||
Dr. Szunyogh László |