Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Természettudományi Kar |
Tantárgy Adatlap |
Tantárgy kód | BMETE159302 |
Tantárgy azonosító adatok | |||||||||
1. | A tárgy címe | Kvantumszámitógépek | |||||||
2. | A tárgy angol címe | Quantum computers |
3. | Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa | 4 | + | 0 | + | 0 | v | Kredit | 5 |
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 | 2004.04.22. | Akkreditációs bizottság döntési időpontja | 2004.05.13. |
Tematika | |||||||||
9. | A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít | ||||||||
Kvantummechanika, elektrodinamika, optika |
|||||||||
10. | A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható) | ||||||||
szabadon választható szakmai tárgy |
|||||||||
11. | A tárgy részletes tematikája | ||||||||
A. Kvantum algoritmusok.
Kvantummechanika axiómái. Kétállapotú kvantumrendszerek. Kvantumbit, kvantumregiszter, kvantumkapu. Összefonódott és szuperponált állapotok. 1- és 2-qubites kapuk. Bell-állapotok, GHZ-állapotok . Kvantum teleportáció. Ramsey interferométer. Kvantum párhuzamosság. Deutsch-Józsa algoritmus. Von Neumann entrópia. Összefonódottsági mértékek két és három qubit esetén. Schmidt dekompozició. Rejtett alcsoport probléma.
B. Kvantum számítógépek.
Box potenciál számitógép, harmonikus oszcillátor számitógép, optikai foton számitógép. Foton-atom számitógép. Jaynes-Cummings hamiltoni. Ion-csapda számítógép. Hamilton operátor. CNOT kapu megvalósítása.Mag mágneses rezonancia számítógép. Hamilton operátor. CNOT kapu és Bell-állapotok megvalósítása.Fénypolarizációs állapot teleportálása. GHZ összefonódott állapotok előállítása. Bell -egyenlőtlenségek tesztje. Kvantumpötty és más szilárdtest-fizikai számitógép. Dekoherencia általános tárgyalása. |
|||||||||
12. | Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja | ||||||||
szorgalmi időszakban |
kiadott példák megoldása | vizsga- időszakban |
szóbeli vizsga | ||||||
13. | Pótlási lehetőségek | ||||||||
A feladatok megoldása a vizsgaidőszak második hetéig pótolható |
|||||||||
14. | Konzultációs lehetőségek | ||||||||
folyamatos |
|||||||||
15. | Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom | ||||||||
Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information ,2000 Cambridge University Pres |
|||||||||
Dirk Bouwmeester, Artur K. Ekert, Anton Zeilinger, Artur Ekert:The Physics of Quantum Information,Springer-Verlag Berlin |
|||||||||
16. | A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva) | ||||||||
16.1 | Kontakt óra | 56 |
|||||||
16.2 | Félévközi felkészülés órákra | 28 |
|||||||
16.3 | Felkészülés zárthelyire | 0 |
|||||||
16.4 | Zárthelyik megírása | 0 |
|||||||
16.5 | Házi feladat elkészítése | 56 |
|||||||
16.6 | Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló) | 0 |
|||||||
16.7 | Egyéb elfoglaltság | 0 |
|||||||
16.8 | Vizsgafelkészülés | 20 |
|||||||
16.9 | Összesen | 160 |
|||||||
17. | Ellenőrző adat | Kredit * 30 | 150 |
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. Kertész János |