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

Kursomgångar saknas för aktuella eller kommande terminer.

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.

Kurslitteratur

Du hittar information om kurslitteratur antingen i kursomgångens kurs-PM eller i kursomgångens kursrum i Canvas.

Examination och slutförande

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.

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

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

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

Utbildningsnivå

Forskarnivå