Hoppa till huvudinnehållet
Till KTH:s startsida

FDD3280 Kvantberäkning för datavetare 7,5 hp

Kvantberäkningar är ett framväxande dataparadigm som knyter samman datavetenskap, fysik, och matematik. Den här kursen har som målsättning att ge en bred översikt över kvantberäkning, inklusive dess matematiska formalism, algoritmer, hårdvara och programmeringsmetoder. Kursen är utvecklad för datavetare och inkluderar programmeringsövningar och antar inte att studenten har en formell bakgrund i matematik eller fysik.

Information per kursomgång

Termin

Information för HT 2024 Start 2024-08-26 programstuderande

Studielokalisering

KTH Campus

Varaktighet
2024-08-26 - 2024-10-27
Perioder
P1 (7,5 hp)
Studietakt

50%

Anmälningskod

51057

Undervisningsform

Normal Dagtid

Undervisningsspråk

Engelska

Kurs-PM
Kurs-PM är inte publicerat
Antal platser

Ingen platsbegränsning

Målgrupp
Ingen information tillagd
Planerade schemamoduler
[object Object]
Schema
Schema är inte publicerat
Del av program
Ingen information tillagd

Kontakt

Examinator
Ingen information tillagd
Kursansvarig
Ingen information tillagd
Lärare
Ingen information tillagd
Kontaktperson

Stefano Markidis (markidis@kth.se)

Kursplan som PDF

Notera: all information från kursplanen visas i tillgängligt format på denna sida.

Kursplan FDD3280 (HT 2021–)
Rubriker med innehåll från kursplan FDD3280 (HT 2021–) är markerade med en asterisk ( )

Innehåll och lärandemål

Kursupplägg

Kursen är organiserad i två moduler: 1) Matematik och fysik i kvantberäkning, 2) Skapa och formulera kvantberäkning. Den första modulen introducerar komplexa tal, komplexa vektorrum, hoppet från den klassiska världen till kvantvärlden inklusive en introduktion till grundläggande kvantteori. Den andra modulen fokuserar på arkitekturer, algoritmer, programmeringsmetoder och hårdvara för kvantberäkning.

Kursens aktiviteter innehåller föreläsningar, läsningar, frågestunder, hemuppgifter och ett slutprojekt.

Kursinnehåll

Kursen är organiserad i två moduler. Vi lär oss först om matematik och fysik i kvantberäkning genom att införa komplexa tal, komplexa vektorrum, språnget från den klassiska världen till kvantvärlden, grundläggande kvantteori. Den andra modulen diskuterar arkitekturer, algoritmer, programmeringsmetoder och hårdvara för kvantberäkning.

Lärandemål

Efter avslutad kurs kommer studenten att kunna:

  • Beskriva komplexa tal och komplexa vektorrymder för kvantberäkning
  • Beskriva superposition av tillstånd, icke-lokaliserade effekter, probabilistiska lagar
  • Jämför klassisk databehandling med kvantberäkning när det gäller fördelar och nackdelar
  • Generalisera begreppet bit, klassisk gate och register till begreppen qubit, kvantgrindar och kvantregister
  • Lista, formulera och beskriv nyckelalgoritmer i kvantberäkning
  • Utveckla en kvantdatoremulator
  • Beskriv maskinvaruförverkligandet av kvantberäkning

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet

Kunskap om linjär algebra, Python eller Matlab krävs.

Rekommenderade förkunskaper

Kunskap om linjär algebra, Python eller Matlab krävs.

Utrustning

En bärbar eller stationär dator är nödvändig för att slutföra uppgifterna och slutprojektet.

Kurslitteratur

Kursboken är Yanofsky, Noson S. och Mirco A. Mannucci. Quantum Computing for Computer Scientists. Cambridge University Press, 2008. Vi kommer även att använda: Loredo R. Learn Quantum Computing with Python and IBM Quantum Experience: A hands-on introduction to quantum computing and writing your own quantum programs with Python. Packt Publishing Ltd; 2020 28 Sep.

Examination och slutförande

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

Betygsskala

P, F

Examination

  • EXA1 - Examination, 7,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

För att klara kursen måste studenten klara två uppgifter och ett slutkursprojekt.

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare information

Kursrum i Canvas

Registrerade studenter hittar information för genomförande av kursen i kursrummet i Canvas. En länk till kursrummet finns under fliken Studier i Personliga menyn vid kursstart.

Ges av

Huvudområde

Denna kurs tillhör inget huvudområde.

Utbildningsnivå

Forskarnivå

Påbyggnad

Ingen information tillagd

Kontaktperson

Stefano Markidis (markidis@kth.se)

Forskarkurs

Forskarkurser på EECS/Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik