Quantum Physics 1; honours
3 EC
Semester 2, periode 5
50921QUA3Y
De belangrijkste principes van de quantumtheorie, superpositie en verstrengeling, zijn in de jaren 1920-1930 vastgelegd. Toch duurde het nog tot de jaren 1980 voordat duidelijk werd dat de quantumtheorie een fundamenteel nieuw perspectief biedt op ‘informatie’ - meer specifiek op de wetenschap en de technologie van het opslaan, bewerken en overdragen van informatie. Als informatie wordt opgeslagen in de quantummechanische toestand van een systeem (in de praktijk: een aantal quantumbits of qubits), geeft dat nieuwe mogelijkheden om die informatie te bewerken of over te dragen. Algoritmes die draaien op een quantumcomputer kunnen bepaalde (maar lang niet alle!) rekentaken sneller uitvoeren dan een gewone computer. Partijen die een verstrengeling delen kunnen beter communiceren en partijen die zijn verbonden door een quantumkanaal (bv een glasvezelkabel) kunnen de boodschappen die ze uitwisselen beveiligen met quantumcryptografie.
Het vakgbied van ‘quantum informatie’ ontwikkelt zich razendsnel - een recente mijlpaal was de lancering van de ‘IBM Quantum Experience’ - een prototype quantumcomputer met vijf qubits, die beschikbaar is voor het publiek.
In dit college gaan we deze ontwikkelingen verkennen en bestuderen. We leren de principes van een enkel qubit en bekijken hoe hieruit stapsgewijs een quantumcircuit kan worden gebouwd dat een rekentaak kan uitvoeren
Interactief dictaat op Sowiso
Quirk en IBM Quantum Experience
De student doet ervaring op met het implementeren van een eenvoudig quantum algoritme op een simulator of op een eenvoudig qubit platform.
De studenten bestuderen de stof zelfstandig en helpen elkaar tijdens de sessie dmv een samenvatting en Q&A. We bieden oefenopgaven op 3 niveaus. De docenten regisseren vanuit de coulissen.
|
Activiteit |
Aantal uur |
|
contacturen |
16 |
| voorbereiding rol als gespreksleider |
12 |
| voorbereiding qLessen |
36 |
|
eindproject |
20 |
Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):
Aanvullende eisen voor dit vak:
Aanvullende eisen voor dit vak:
Het beoordelingsmodel veronderstelt dat tenminste 7 van de 8 sessies zijn bijgewoond. Lukt dat door omstandigheden niet dan volgt overleg.
| Onderdeel en weging | Details |
|
Eindcijfer |
De beoordeling van de studenten zal worden gebaseerd op actieve deelname en inbreng, het invullen van de rol als gespreksleider tijdens de qLes, en de kwaliteit van het werk aan het qProject. Er is geen schriftelijk tentamen. Daarbij gaan we er van uit dat tenminste 7 van de 8 sessies actief zijn bijgewoond. Lukt dat door omstandigheden niet, dan overleggen we over wat nodig is voor de beoordeling.
sessie leiden: samenvatting, Q&A, probleem oplossen
quantum circuit implementeren op Quirk of op het IBM platform
Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:
Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer
informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat
| Weeknummer | Onderwerpen | Studiestof |
| 1 | aftrek en qLes 0 | |
| 2 | qLes 1, 2 | |
| 3 | qLes 3, 4 | |
| 4 | qLes 5, 6 | |
| 5 | qLes 7, 8 | |
| 6 | qLes 9, 10 | |
| 7 | qProjectem | |
| 8 | qProjecten |
Dit vak is uitsluitend bedoeld voor honoursstudenten of studenten met een bijzondere belangstelling voor het onderwerp. Houdt er rekening mee dat het tempo van het vak hoog ligt.