Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE159302
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe Kvantumszámitógépek
2. A tárgy angol címe Quantum computers
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 4 + 0 + 0 v Kredit 5
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
6. A tantárgy felelős tanszéke Elméleti Fizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Apagyi Barnabás beosztása egyetemi docens
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2004.04.22. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2004.05.13.
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
Kvantummechanika, elektrodinamika, optika
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
szabadon választható szakmai tárgy
11. A tárgy részletes tematikája
A. Kvantum algoritmusok. Kvantummechanika axiómái. Kétállapotú kvantumrendszerek. Kvantumbit, kvantumregiszter, kvantumkapu. Összefonódott és szuperponált állapotok. 1- és 2-qubites kapuk. Bell-állapotok, GHZ-állapotok . Kvantum teleportáció. Ramsey interferométer. Kvantum párhuzamosság. Deutsch-Józsa algoritmus. Von Neumann entrópia. Összefonódottsági mértékek két és három qubit esetén. Schmidt dekompozició. Rejtett alcsoport probléma. B. Kvantum számítógépek. Box potenciál számitógép, harmonikus oszcillátor számitógép, optikai foton számitógép. Foton-atom számitógép. Jaynes-Cummings hamiltoni. Ion-csapda számítógép. Hamilton operátor. CNOT kapu megvalósítása.Mag mágneses rezonancia számítógép. Hamilton operátor. CNOT kapu és Bell-állapotok megvalósítása.Fénypolarizációs állapot teleportálása. GHZ összefonódott állapotok előállítása. Bell -egyenlőtlenségek tesztje. Kvantumpötty és más szilárdtest-fizikai számitógép. Dekoherencia általános tárgyalása.
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 kiadott példák megoldása vizsga-
időszakban		 szóbeli vizsga
13. Pótlási lehetőségek
A feladatok megoldása a vizsgaidőszak második hetéig pótolható
14. Konzultációs lehetőségek
folyamatos
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information ,2000 Cambridge University Pres
Dirk Bouwmeester, Artur K. Ekert, Anton Zeilinger, Artur Ekert:The Physics of Quantum Information,Springer-Verlag Berlin
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
56
16.2 Félévközi felkészülés órákra
28
16.3 Felkészülés zárthelyire
0
16.4 Zárthelyik megírása
0
16.5 Házi feladat elkészítése
56
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
0
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
20
16.9 Összesen
160
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
150
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Apagyi Barnabás
egyetemi docens
Elméleti Fizika Tanszék
Dr. Lévay Péter Pál
tudományos főmunkatárs
Elméleti Fizika Tanszék
Dr. Varga Imre
tudományos főmunkatárs
Elméleti Fizika Tanszék
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Kertész János