PHY-929,量子计算 学分:3-0 先修课程:无 目标和目的:这是一门研究生课程,针对具有经典计算和量子力学基础知识的学生。本课程介绍量子计算的基本结构和程序。它解释了计算中的量子加速及其在 Shor 因式分解算法、Grover 搜索算法和量子纠错中的应用。本课程的一部分还专门介绍了量子门在量子信息处理中的应用。核心内容:量子比特、量子门、量子算法、量子纠错、量子信息应用 详细课程内容:动机。量子比特。量子力学简介、密度矩阵、施密特分解、张量积、量子纠缠、量子测量、射影测量、POVM、计算机科学简介、如何量化计算资源、计算复杂性、决策问题和复杂性类别 P 和 NP、大量的复杂性类别、能量与计算、量子门:量子算法、单量子比特操作、受控操作测量、通用量子门量子门:量子电路模拟、量子算法、Deutsch、Josza、量子傅里叶变换、因式分解、顺序查找、量子傅里叶变换的应用:周期查找、离散对数、隐藏子群问题、量子相位估计、Bernstein Vazirani 算法、量子搜索算法:Grover 算法、求解线性方程 HHL 算法、量子纠错:三量子比特位翻转码、三量子比特相位翻转码、肖尔码、CSS 码、稳定器码、量子信息应用, QKD、量子密集编码、量子隐形传态、量子计算机的物理实现:概述全部内容并详细介绍三者