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課程名稱 |
量子電腦
Quantum Computer |
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開課學期 |
113-1 |
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授課對象 |
電機資訊學院 資訊工程學系 |
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授課教師 |
劉長遠 |
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課號 |
CSIE5134 |
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課程識別碼 |
922 U4480 |
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班次 |
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學分 |
1.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
第1,2,3,4,5,6 週
星期一7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
資310 |
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備註 |
密集課程。停修截止日：10/4。
總人數上限：30人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
Google Meet 連結: https://meet.google.com/mvj-icep-gki
Introduction to quantum computer
EPR
Randomness
Linear Algebra
Postulates of Quantum Mechanics
Quantum Teleportation
Quantum Gates
Grover's Algorithm
Shor's Algorithm
Deutsch's Algorithm
Quantum measurements and other matters |
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課程目標 |
Review QM, and introduction QC
注意 本學期僅上課六周
協助教學 f07922039 陳耘志博士 f07922039@ntu.edu.tw
註: 要加選同學請自行上網加選 全程錄影輔助導讀
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課程要求 |
普物
出席+作業 (閱讀 3 papers) + project (要寫 codes)
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預期每週課後學習時數 |
彈性 |
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Office Hours |
另約時間 備註： 另約時間 |
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指定閱讀 |
QC NTU website
https://www.csie.ntu.edu.tw/~cyliou/red/QC/classinfo.html
作業
閱讀以下三篇文章 略加標註
1. Perhaps they are everywhere? Undetectable distributed quantum computation and communication for alien civilizations can be established using thermal light from stars. PsiQuantum & Imperial College London,
2. Quantum autoencoders for efficient compression of quantum data Aspuru-Guzik, Alan (Department of Chemistry and Chemical Biology, Harvard University, Cambridge, Massachusetts 02138, United States of America)
3. J.8. Cheng-Yuan Liou and Jiann-Ming Wu (1996), Constructing a vector field to accomplish autonomous navigation, Journal of Information Science and Engineering. Vol. 12, pages 443-465, SCI&EI, full text / package download, preview 1, preview 2, preview 3, preview 4
https://www.csie.ntu.edu.tw/~cyliou/red/Publications.htm
Project (含以下三部分)
用 Shor's algorithm 分解 21 = 3 X 7 兩個質數
部分 一
畫出 Shor 的數列 f(x) 並目視看出此數列最小週期 ' r '
此數列 f(x) 公式在 '4.' in 'Classical part' of the Website:
https://en.wikipedia.org/wiki/Shor%27s_algorithm
其中令 x =3 質數代入
部分 二
Fourier transform 此週期數列 f(x) 目視看出頻譜 (power spectrum) 上極大值的頻率 最接
近 1/r 的兩個 頻率 (1/r)- 與 (1/r)+
部分三 option 試作看看
Emulation of QFT for 此週期數列 f(x) 得到 3 或 5
QFT 在 https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_Fourier_transform
用 neural networks 或 linear optics 任擇一個進行 emulation QFT 15 = 3 X 5 |
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參考書目 |
Lecture notes 內符號 已經依據書本校正過
Quantum Computation and Quantum Information 書本
作者Michael A. Nielsen Isaac L. Chuang
以下這三篇參考文章可以不看
Quantum supremacy using a programmable superconducting processor Nature, volume 574, pages 505–510(2019)
Chance discovery brings quantum computing using standard microchips a step closer By Adrian Cho, Mar. 11, 2020
Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon, Nature volume 579, pages 205–209 (2020) |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
作業 出席 |
100% |
閱讀 3 篇文章 pdf 加標註 + Project (部分一+部分 二 ) 部分三(option) |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄影輔助 |
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作業繳交方式 |
書面報告取代口頭報告, 個人報告取代團體報告 |
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考試形式 |
書面(口頭)報告取代考試 |
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其他 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/2 |
遠距 預定使用 Google Meet 聯絡助教
review QM
Linear system |
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第2週 |
9/9 |
遠距 預定使用 Google Meet 聯絡助教
Introduction QC
Linear system
quantum gate |
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第3週 |
9/16 |
遠距
Linear system
Measurement gate
Reincarnate
Randomness |
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第4週 |
9/23 |
遠距
Shor's algorithm |
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第5週 |
9/30 |
遠距
Deutsch–Jozsa algorithm
Grover's algorithm |
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第6週 |
10/7 |
遠距
quantum encryption
remarks on QC
video links |
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第7週 |
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no class |
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第8週 |
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no class |
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第9週 |
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no class |
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第10週 |
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no class |
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第11週 |
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no class |
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第12週 |
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no class |
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第13週 |
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no class |
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第14週 |
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no class |
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第15週 |
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no class |
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第16週 |
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no class |
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第17週 |
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no class |
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