Cilj i ishod predmeta
Vreme kvantnih računara, najsloženije tvorevine ljudskog uma i tehnologije, tek dolazi. Cilj predmeta je da objedinjujući računarstvo, matematiku i kvantnu mehaniku pruži sveobuhvatni uvod u kvantne računare fokusirajući se na principe kvantnog programiranja i na analizu i dizajn kvantnih algoritama. Predmet takođe pokriva teme kao što su kvantna kriptografija i kvantno mašinsko učenje. Uspešno završeni kurs omogućava razumevanje principa rada kvantnih računara i pruža osnovu za samostalan dizajn kvantnih algoritama i njihovu praktičnu implementaciju.
Teorijska nastava
• Opšti uvod u kvantne računare. • Linearna algebra u kontekstu kvantnih računara. • Kubit, kvantna kapija, kvatno kolo. • Kvantni asembler i Pajton biblioteke za kvantno programiranje. • Elementarna kvantna kola i dizajn kvantnih algoritama. • Kvantni algoritmi: supergusto kodiranje, kvantna teleportacija, Groverov i Šorov algoritam. • Kvantna kriptografija: kvantna distribucija ključa, BB84, B92 i E91 protokoli. • Kvantno mašinsko učenje, varijacioni kvantni klasifikator.
Praktična nastava
Pregled elemenata kvantnih kola, programskih jezika i softverskih alata za kvantne računare. Implementacija algoritama opisanih u nastavi: dizajn kvantnih kola i pisanje odgovarajućeg programskog koda u kvantnom asembleru i Pajton programskom jeziku i testiranje programa na IBM kvantnom oblaku.