图说量子进程

Picturing Quantum Processes




Information

  • 授课对象:本科生、研究生(限本校学生)
  • 课程体系:专业任选课
  • 课程学分:2学分
  • 授课时间:2017年7月10日——7月21日 周一至周五 下午14:00-17:00
  • 授课教师:Bob Coecke,英国牛津大学教授
  • 授课语言:英语

课程简介

    本课程将为量子计算机科学这一新兴领域提供一个跨学科的介绍,解释基本量子力学(包括有限维希尔伯特空间及其张量积),量子纠缠及其结构和物理特性(例如非局部性,不可克隆原理 ),并引入量子比特。 我们详细讨论一些关键的算法和协议,如Grover的搜索算法和Shor的因式分解算法,量子传送和量子密钥交换。不同于一般介绍量子理论及其应用的方式,我们首次整个地采用图解推理的形式讲解。

This course provides an interdisciplinary introduction to the emerging field of quantum computer science, explaining basic quantum mechanics (including finite dimensional Hilbert spaces and their tensor products), quantum entanglement, its structure and its physical consequences (e.g. non-locality, no-cloning principle), and introduces qubits. We give detailed discussions of some key algorithms and protocols such as Grover's search algorithm and Shor's factorization algorithm, quantum teleportation and quantum key exchange. At the same time, this course provides an introduction to diagrammatic reasoning. As an entirely diagrammatic presentation of quantum theory and its applications, this course is the first of its kind.


教学基本目的

(1) 学生将在课程结束时知道量子计算和量子协议是什么,为什么它们重要,以及该领域的科学前景。

(2) 帮助学生理解和使用图解推理,培养和训练学生的研究能力。


先修课程

线性代数(有限维向量空间、矩阵、特征值和特征向量、线性映射)