量子情報処理   Quantum Information Processing

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担当教員
松本 隆太郎 
使用教室
火3-4(S637)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
56019
シラバス更新日
2009年3月30日
講義資料更新日
2009年7月21日
アクセス指標
学期
前期

講義概要

量子力学の通信・計算への応用について説明する。取り上げるテーマは,量子テレポーテーション・量子暗号・量子アルゴリズムなどを予定している。講義の理解に必要な量子力学および数学の説明を講義前半に行い,標準的な電気・情報系学科卒業生が予備知識無しに講義を理解できるようにする。教科書は“Quantum Computation and Quantum Information”(M. A. Nielsen and I. L. Chuang, ISBN 0521635039)を使用し,レポート課題を教科書から出題する。(英語で開講する)

Applications of quantum mechanics to communication and computation are explained. Topics will include quantum teleportation, quantum cryptography, and quantum algorithms. Prerequisite is linear algebra only. I will explain mathematics and physics used in the explanation of the above topics. The textbook is “Quantum Computation and Quantum Information” by M. A. Nielsen and I. L. Chuang (ISBN 0521635039), from which homework is chosen.

講義の目的

Applications of quantum mechanics to communication and computation are explained. Topics will include quantum teleportation, quantum cryptography, and quantum algorithms. Prerequisite is linear algebra only. I will explain mathematics and physics used in the explanation of the above topics.

講義計画

01.Mathematical model of quantum systems
02.BB84 quantum key distribution protocol
03.Tensor product
04.Quantum teleportation
05.Superdense coding
06.Examination
07.Quantum algorithm for factoring (1)
08.Quantum algorithm for factoring (2)
09.Quantum algorithm for factoring (3)
10.Quantum channel
11.Quantum error correction
12.BB84 protocol with error correction and privacy amplification
13.Security analysis of BB84

教科書・参考書等

Quantum Computation and Quantum Information by M. A. Nielsen and I. L. Chuang (ISBN 0521635039)
Its Japanese translation are 量子コンピュータと量子通信 (1)~(3).

関連科目・履修の条件等

Basic knowledge of linear algebra is required.

成績評価

Marks are based on examination and report.

担当教員の一言

Although this course is taught in English, questions in Japanese are welcome.

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