Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE92MM38
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Fejezetek a modern kvantum-információelméletből
2. A tárgy angol címe Topics in Modern Quantum Information Theory
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 4 + 0 + 0 v Kredit 6
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
Válogatott fejezetek a kvantum-információelméletből BMETE92MM37
6. A tantárgy felelős tanszéke Analízis Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Mosonyi Milán beosztása egyetemi docens
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2017.11.24. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2017.12.05
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
Lineáris algebra. Előnyt jelent a kvantummechanika vagy a klasszikus információelmélet alapfogalmainak ismerete, de nem elvárás.
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
Szabadon választható tárgy a BSc, MSc, PhD képzéseken.
11. A tárgy részletes tematikája

A kvantummechanika matematikai formalizmusa: Sűrűségoperátorok, pozitív operátorértékű mérések, teljesen pozitív leképezések. Összefonódottság, összefonódottsági tanúk.

Kvantum fidelitás, állapotok klónozása és megosztása. Kvantum entrópia, állapotok kevertsége. Kvantum információtömörítés, tipikus alterek.

Kvantum relatív entrópia. Kvantum f-divergenciák tanulmányozása a mátrixanalízis eszközeivel, operátor konvex függvények, relatív moduláris operátor. Kvantum hipotézisvizsgálat, hibaexponensek, Rényi relatív entrópiák. Entropikus határozatlansági relációk.

Klasszikus és kvantum információ továbbítása kvantum csatornákon, összefonódottság megosztása. Összefonódottsággal segített kommunikáció. Csatornák szimulációja.

Az információtömörítési probléma kiterjesztései. Negatív kvantum információ.

Állapotok becslése, kvantum Fisher-információ és alkalmazásai.
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 vizsga-
időszakban		 szóbeli vizsga
13. Pótlási lehetőségek
TVSZ szerint
14. Konzultációs lehetőségek
Az oktatóval egyeztetve
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
Mark M. Wilde: From Classical to Quantum Shannon Theory; Cambridge University Press, 2013.
A.S.Holevo: Quantum Systems, Channels, Information, De Gruyter 2012
Masahito Hayashi: Quantum Information Theory, 2nd ed., Springer 2017
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
56
16.2 Félévközi felkészülés órákra
84
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
40
16.9 Összesen
180
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
180
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Mosonyi Milán
egyetemi docens
Analízis Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Horváth Miklós