Uniwersytet Warszawski - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Informacja kwantowa 1/2

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1102-2`IK12 Kod Erasmus / ISCED: 13.201 / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Informacja kwantowa 1/2
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, I st. studia indywidualne; przedmioty do wyboru
Fizyka, I stopień; przedmioty do wyboru
Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Punkty ECTS i inne: (brak)
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Znajomość podstaw algebry liniowej

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Wprowadzenie do mechaniki kwantowej z punktu widzenia kwantowej teorii informacji. Nie jest wymagana wcześniejsza znajomość formalizmu mechaniki kwantowej.

Pełny opis:

Wykład ma na celu przybliżenie najciekawszych zagadnień kwantowej teorii informacji. Można go traktować jako pierwsze oswojenie się z mechaniką kwantową przy użyciu najprostszych możliwych modeli ilustrujących zaskakujące własności świata kwantowego.

1. Polaryzacja światła, wektory i macierze Jonesa

2. Bierne elementy optyczne

3. Foton, polaryzacja fotonu, układ dwupoziomowy, qubit, spin 1/2

4. Sfera Blocha, transformacje polaryzacji

5. Pomiar polaryzacji, pomiary uogólnione

6. Rozróżnialność stanów kwantowych, pomiar z minimalnym błędem i jednoznaczny

7. Kody losowego dostępu

8. Kryptografia kwantowa: protokół BB84; podsłuch typu przejmij-prześlij

9. Nierówności Bella

10. Stany splątane

11. Gęste kodowanie

12. Teleportacja kwantowa, niemożliwość komunikacji ponadświetlnej

13. Klonowanie stanów kwantowych

14. Entropia Shannona i informacja wzajemna

15. Przesyłanie informacji klasycznej kanałem kwantowym, nierówność Holevo

16. Atak kolektywny w kryptografii kwantowej

Literatura:

1. Alber G., Zeilinger A., et al. Quantum information (STMP

173, Springer, 2001)

2. Nielsen M.A., Chuang I.L. Quantum computation and quantum

information (CUP, 2000)

3. Wykłady online Johna Preskila:

http://www.theory.caltech.edu/people/preskill/ph229/

Efekty uczenia się:

Wiedza:

- podstawowe zasady mechaniki kwantowej i różnice między opisem

kwantowym a klasycznym

- protokoły kwantowej teorii informacji: teleportacja,

kryptografia, gęste kodowanie, komunikacja

- stany polaryzacyjne światła i ich ewolucja w układach

optycznych

- kwantowy opis układów złożonych, iloczyn tensorowy, stany splątane

Umiejętności

- obliczanie ewolucji stanów kwantowych w kanałach kwantowych i

prawdopodobieństw wyników pomiarowych.

- projektowanie układów optycznych pozwalających na

implementacje protokołów kwantowej teorii informacji

- przeprowadzenie analizy bezpieczeństwa dla prostych

protokołów kryptografii kwantowej

Metody i kryteria oceniania:

- zadania domowe

- końcowy egzamin pisemny

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.