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課程名稱 |
量子電腦
Quantum Computer |
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開課學期 |
111-1 |
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授課對象 |
電機資訊學院 資訊工程學研究所 |
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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。
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 |
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
助教 f07922039 陳耘志 f07922039@ntu.edu.tw
註: 要加選同學請自行上網加選 全程導讀
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課程要求 |
普物
出席+作業 3 + 閱讀 3 papers
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預期每週課後學習時數 |
5 hours |
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Office Hours |
另約時間 備註： 另約時間 |
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指定閱讀 |
in QC NTU website
https://www.csie.ntu.edu.tw/~cyliou/red/QC/classinfo.html
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. Evidence for wavelike energy transfer through quantum coherence in photosynthetic systems Gregory S. Engel, .. Graham R. Fleming Nature volume 446, Nature, 2007
標註文章中相關的部分 '.. extreme efficiency, in that it allows the complexes to sample vast areas of phase space to find the most efficient path… '
作業
用 Shor's algorithm 分解 15 = 3 X 5 兩個質數
作業 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
作業 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)+
作業 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 |
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
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 + 作業一 二 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 |
以錄音輔助, 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 |
九月五日 |
遠距 第一節課預定使用 Webex 聯絡助教
第二節課與第三節課預定使用 Google Meet 聯絡助教
review QM
Linear system |
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第2週 |
九月十二日 |
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 |
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遠距
Linear system
Measurement gate
Reincarnate
Randomness |
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第4週 |
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遠距
Shor's algorithm |
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第5週 |
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遠距
Deutsch–Jozsa algorithm
Grover's algorithm |
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第6週 |
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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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