Квантовые вычисления

О квантовых вычислениях много пишут и говорят, особенно в последнее время. Причины такого интереса вполне очевидны - потребность в новом поколении вычислительных устройств назрела уже давно, и квантовый компьютер - первый кандидат на то, чтобы стать этим новым поколением.
Для работы с новыми, только возникающими технологиями требуются специалисты, разбирающиеся в основах этих технологий - инженеры, физики, математики, алгоритмисты... Это - те люди, которые, возможно, станут у истоков новой эры и смогут поучаствовать в осуществлении очередного грандиозного шага в развитии человечества.
Затронуть все аспекты темы квантовых вычислений в рамках одного курса не представляется возможным, поэтому данный курс охватывает только одну их область - анализ и проектирование квантовых алгоритмов.
Прослушав курс, вы:
1. Разберетесь с моделью квантовых вычислений и поймете, что такое квантовый компьютер с точки зрения алгоритмиста и математика.
2. Познакомитесь с простыми (и не очень простыми) квантовыми алгоритмами и получите начальные навыки их проектирования.
3. Просто получите удовольствие, всегда сопровождающее познание чего-то нового.

Команда курса желает вам успехов в освоении материала. Мы будем искренне рады, если знания, полученные вами здесь, помогут вам в достижении новых теоретических и практических результатов.

Форма обучения заочная (дистанционная). Еженедельные занятия будут включать просмотр тематических видеолекций,  изучение дополнительных материалов и выполнение тестовых заданий с автоматизированной проверкой результатов, тестирование по пройденному материалу. Для получения сертификата необходимо выполнить все задания, тесты и написать финальный экзамен.

Мы ждем на курсе математиков и программистов, которым было бы интересно освоить новую перспективную область - квантовые вычисления. Вам потребуется вспомнить линейную алгебру, гильбертовы пространства над комплексными числами, теорию операторов, теорию чисел (немножко) и, тоже совсем чуть-чуть, теорию сложности вычислений.  

Тема 1. Введение

Почему будущее вычислений за квантовыми компьютерами? Какое отношение физика (тем более квантовая) имеет к информатике?

Тема 2. Математическая модель квантовых вычислений

В этой теме ознакомитесь с математической моделью квантовой информации и квантовых вычислений и поймете, что такое алгоритм для квантового компьютера.

Тема3. Квантовый компьютер и квантовые алгоритмы

В этой теме  мы рассмотрим прототип квантового компьютера на двух фотонах и несколько простых квантовых алгоритмов.

Тема 4. Алгоритм Шора

В этой теме  мы разберем самый известный квантовый алгоритм - алгоритм Шора, позволяющий эффективно раскладывать составное число на множители.

Тема 5. Алгоритм Гровера и границы квантовых вычислений

По завершении этого курса учащиеся будут:

• Уметь разбираться в математическом описании квантового алгоритма, разрабатывать собственные квантовые алгоритмы, анализировать применимость квантовых вычислений к конкретной задаче.
• Знать математическую модель квантовых вычислений, структуру и примеры квантовых алгоритмов.
• Владеть навыками анализа и сравнения классических и квантовых алгоритмов.

Дисциплина участвует в формировании универсальных компетенций обучающихся по образовательным программам бакалавриата/специалитета, а также иных компетенций, предусмотренных образовательной программой.