Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Το κβαντικό φαινόμενο και η χρήση του ως υπολογιστικού μέσου. Κβαντικά συστήματα δύο καταστάσεων. Το φαινόμενο της υπέρθεσης (superposition). Qubits και κβαντικοί καταχωρητές. Το φαινόμενο της κβαντικής διεμπλοκής (entanglement). Οι χώροι Hilbert ως μέσο περιγραφής των κατάστασεων των κβαντικών καταχωρητών. Κβαντικοί μετασχηματισμοί και κβαντικές πύλες. Το θεώρημα της αδυναμίας αντιγραφής (cloning) των qubits. Κβαντικοί υπολογισμοί, επεξεργαστές και αλγόριθμοι. Ο αλγόριθμος του Deutsch. Ο αλγόριθμος του Grover για αναζήτηση σε μη δομημένες συλλογές δεδομένων. Σύγκριση πολυπλοκότητας με κλασσικούς αλγόριθμους αναζήτησης. Ο κβαντικός μετασχηματισμός Fourier και ο συσχετισμός του με τα φαινόμενα της υπέρθεσης και της διεμπλοκής. Ο κβαντικός αλγόριθμος του Shor και η χρήση του στην κρυπτανάλυση. Χρήση προσομοιωτή κβαντικού υπολογιστή για την επίλυση απλών προβλημάτων. Αλγόριθμοι διόρθωσης σφαλμάτων (error-correction) για κβαντικά υπολογιστικά συστήματα. Τεχνολογίες αιχμής (state-of-the-art) για την κατασκευή κβαντικών υπολογιστικών συστημάτων.

Το μάθημα αφορά τη χρήση των κβαντικών συστημάτων ως μέσων υπολογισμού και επεξεργασίας πληροφορίας.

Το υλικό του μαθήματος που βρίσκεται στον φάκελο Open Courses δημιουργήθηκε στα πλαίσια του έργου Ανοικτά Μαθήματα.

Προτείνονται τα βιβλία:

Ι.Καραφυλλίδης, Κβαντικοί Υπολογιστές - Βασικές Έννοιες, Κλειδάριθμος, 2005, 

M.A.Nielsen and I.L.Chuan, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press, 

Το μάθημα διδάσκει ο Επ. Καθ. Κυριάκος Σγάρμπας.

Απαιτούνται γνώσεις μαθηματικών (γραμμική άλγεβρα, μιγαδικοί αριθμοί).

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στην Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας.