Kvanttilaskennan perusteet (2 op)

Arviointiasteikko

H-5

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija: - ymmärtää kvanttitietokoneen toiminnan perusperiaatteet - osaa toteuttaa yksinkertaisia algoritmeja kvanttietiekoneelle

Sisältö

Kvanttilaskenta on kiinnostava ja tulevaisuuteen suuntautuva alue ja alan osaajien kysyntä kasvaa koko ajan. Tärkeimpiä sovelluskohteita ovat esimerkiksi materiaalitieteet, lääketiede, kryptografia ja optimointi. Nykyaikaiset kvanttitietokoneet ovat äärimmäisen monimutkaisia järjestelmiä ja niiden kehittäminen ja toteuttaminen vaatii monien eri insinööritieteiden yhteensovittamista. Tämän vuoksi tämä kurssi soveltuu hyvin paitsi ohjelmoinnin opiskelijoille, niin myös esimerkiksi elektroniikan ammattilaisille. Lisäksi kurssi soveltuu myös muille, jotka haluavat ymmärtää kvanttitietokoneiden toiminnan perusteet pintaa syvemmältä. Kurssin keskeiset sisällöt: - Kompleksiluvut - Kvanttitason ilmiöitä: todennäköisyys, superpositio, lomittuminen - Kubitti - Yksinkertaisia algoritmeja ja sovelluksia - Kvanttitietokoneen ohjelmointi

Oppimateriaalit

Opintojaksolla käytetään oppimateriaaleina verkkoaineistoja, videoita ja verkkosivuja.

Opetusmenetelmät

Opintojakso opiskellaan verkossa Moodle-oppimisympäristössä. Opintojakson voi opiskella itsenäisesti omaan tahtiin toteutusaikana 15.9.2024 –31.7.2025 Opiskelu sisältää materiaaleihin perehtymistä ja oppimistehtäviä Opintojakso arvioidaan palautettavien tehtävien perusteella. Opintojakson tehtävien on oltava tehtynä/tentti suoritettuna viimeistään 31.7.2024. Opintosuorituksia arvioidaan/merkitään opintorekisteriin noin kerran kuussa.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opintojakson työmäärä on noin 54 tuntia itsenäistä opiskelua.

Esitietovaatimukset

- Lineaarialgebran perusteet, esimerkiksi tietotekniikan matematiikka, koordinaattimuunnokset - Todennäköisyyslaskennan perusteet, esimerkiksi insinöörimatematiikka 3 - Ohjelmoinnin perusteet python-kielellä