Verplichte voorkennis
Om de cursus te kunnen volgen is bekendheid met complexe getallen en lineaire algebra noodzakelijk en voldoende.
Beschrijving
Het is bekend dat kwantumcomputers (wanneer ze beschikbaar komen) op bepaalde rekenproblemen veel beter zullen presteren dan klassieke computers. Het meest prominente voorbeeld is het kwantumalgoritme van Shor voor het ontbinden in factoren van gehele getallen, dat het grootste deel van de tegenwoordig gebruikte cryptografie bedreigt. In deze cursus geven we een inleiding tot quantumcomputing en de achterliggende wiskunde. In het eerste deel van de cursus wordt de basis wiskundige theorie voor het beschrijven van "quantum informatie" en het bestuderen van de eigenschappen ervan geïntroduceerd. Het tweede deel gaat kort in op de basistheorie van kwantumalgoritmen, zoals het formaliseren van een kwantumalgoritme en zijn complexiteit, maar dan is het hoofddoel het introduceren en analyseren van verschillende kwantumalgoritmen, en het begrijpen (tot een bepaalde mate) van de "gemene deler" ervan. De besproken algoritmen variëren van de vroege eenvoudige voorbeelden van Deutsch etc., maar omvatten ook de meer geavanceerde algoritmen die relevant zijn voor het ontwerp van de volgende generatie cryptografische systemen, zoals Grover's en Shor's algoritme. Onderweg zal het nodig zijn om kort te kijken naar de representatietheorie van eindige groepen en naar de theorie van kettingbreuken.
Eindtermen
De doelstellingen van deze cursus zijn het begrijpen van het "state vector" formalisme van de kwantuminformatiewetenschap, en het begrijpen van hoe (en waarom) de meest prominente kwantumalgoritmen werken.
Onderwijsvorm
Hoorcolleges, inleveropgaven, thuisstudie
Toetsing
Mondeling examen. De inleveropgaven dragen niet bij aan het eindcijfer.
Literatuur
Lecture notes zullen worden uitgedeeld
Website
Er is een zelfgemaakte cursuswebsite. Zie de Brightspace pagina voor de link.
Contact
Via de email: serge[dot]fehr[at]cwi[dot]nl