Bilgi Paketi

Bilgisayar Mühendisliği Programı (İngilizce)

CSE457

INTRODUCTION TO QUANTUM COMPUTING

Ders Kodu
CSE457
Yarıyıl
-
Teori+Uygulama
3 + 0
AKTS
5
Dersin TürüSeçmeli
Dersin DüzeyiLisans
Dersin Yılı-
Dersin Yarıyılı-
AKTS5
Öğretim Eleman(lar)ı -
Öğrenme Kazanımları

Bu dersin sonunda öğrenciler;

  1. Kuantum bilgisayarı, kuantum hesaplama ve kuantum mekaniği kavramlarını öğrenir.
  2. Kuantum hesaplamanın temellerini öğrenir.
  3. Kuantum korelasyonlarını öğrenir.
  4. Kuantum Algoritmalarını öğrenir.
  5. Kuantum bilgisini öğrenir.
Veriliş BiçimiYüz Yüze
ÖnkoşullarYok
Önerilen DerslerYok
Ders TanımıKuantum bilgisayarı. Kuantum hesaplama. Kuantum mekaniği notasyonu. Kuantum hesaplamanın temelleri: temel stratejiler, devreler, vs. Kubit: nedir? Tensör çarpımları. Kuantum kapıları. Matematiksel formulasyon. Elektron dolanıklığı. Foton polarizasyonu. Bloch küresi. Kuantum korelasyonlar: kuantum dolanıklık, eş-evresizlik. Bell eşitsizliği. Kuantum Hesaplama: Kuantum mantık kapıları. Kuantum Algoritmaları: Deutsch-Jozsa algoritması, Simon algoritması, Grover algoritması, Shor algoritması. Fiziksel Realizasyonlar: Tuzaklı iyon mekanizmaları. NMR metodu. Süperiletken kubitler, kuantum noktalar. Kuantum bilgisi: kuantum entropi, kuantum hata düzeltme. Telenakil, kuantum şifreleme. Kuantum Yürüyüş yöntemi ile algoritma geliştirme: kuantum yürüyüşün matematiksel formulasyonu. Model geliştirme. Güncel problemler.
Ders İçeriği
HAFTA KONULAR
1. Hafta Kuantum Mekaniği, Deterministik Sistemler, Olasılıksal Sistemler, Kuantum Sistemler
2. Hafta Vektör Uzayları ve Karmaşık Sayılar, Dirac Notasyonu
3. Hafta Lineer Operatörler, Norm, Ortonormallik, Gram-Schmidt
4. Hafta Skaler ve Vektörel Çarpım, Tensör Çarpımı, Pauli Matrisleri
5. Hafta Qubitler ve Dolanıklık
6. Hafta Gözlemlenebilirler ve Ölçümler
7. Hafta Yoğunluk Matrisleri, Kısmi İz, EPR Paradoksu
8. Hafta ARA SINAV
9. Hafta Mantıksal Kapılar ve Kuantum Devreleri
10. Hafta Kuantum Fourier Dönüşüm (QFT)
11. Hafta Deutsch Algoritması, Simon Algoritması
12. Hafta Grover'in Arama Algoritması
13. Hafta Shor Algoritması ve Sayı Kuramı
14. Hafta Kuantum Hata Düzeltmesi, Kuantum Gürültü Modelleri
15. Hafta Turing Makineleri, Olasılıksal ve Kuantum Turing Makineleri
Kaynaklar1- Kaye P., Laflamme R., Mosca M., An Introduction to Quantum Computing, Oxford Press,2007
2- Yanofsky N. S., Mannucci M. A., Quantum Computing for Computer Scientists, Cambridge Press,2008
Öğretim Yöntemleri
  • Sorun/Problem Çözme
  • Soru-Cevap
  • Anlatım
Değerlendirme
Sayısı Toplam Katkısı (%)
Ara Sınav 1 30
Mini-Sınav 5 30
Toplam(%) 60
Yıl İçinin Başarıya Oranı(%) 60
Finalin Başarıya Oranı(%) 40
Toplam(%) 100
AKTS İş Yükü
Aktivite Sayı Süre (Saat) İş Yükü
Ara Sınav
Kısa Sınavlara hazırlık
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi
Final Sınavına Hazırlık
Ders Saati
Ara Sınava Hazırlık
Laboratuvar
Final Sınavı
Ödevler
Toplam İş Yükü0
Toplam İş Yükü / 300
Dersin AKTS Kredisi5
DilTürkçe
Staj / UygulamaYok
Ö1 Ö2 Ö3 Ö4 Ö5
P1 X X X X X
P2 X X X
P3
P4 X X X
P5
P6
P7
P8
P9
P10
P11