Bachelor 6 eme semestre |
Informatique et Communication |
Cours + exercices: Jeudi 8h15 – 11h
Exercices: vendredi 14h00 – 15h
ANNOUNCEMENT:
Video lectures will be posted on this switchtube-calculquantique channel at the beginning of the week.
Live Q and A Zoom session each Thursday 10h15 – 11h https://epfl.zoom.us/j/85294283512
Live exercise Zoom session each Friday 14h00 – 15h00 https://epfl.zoom.us/j/83219613746
Weekly course material homeworks, graded homeworks and project will be posted on moodle-calculquantique
See below as well for extra reading material and links on this class.
| enseignant: | Nicolas Macris |
| email: | [email protected] |
| teaching assistants: |
| assistant etudiant: | [email protected] |
Objectifs
Le but du cours est de familiariser l’étudiant avec les concepts du calcul et des algorithmes quantique. Notre modèle de calcul sera celui des circuits quantiques. Ces circuits sont une extension du modèle des circuits classiques Booléens.
Après un bref exposé axiomatique de la mécanique quantique, puis des modèles des circuits classiques et quantiques, nous aborderons: les algorithmes de Deutsch et Josza, de Simon (sous groupe caché), de Shor (factorisation), de Grover (bases de données). Ensuite selon le temps disponible nous étudierons le sujet des codes correcteurs d’erreur (Calderbank-Steane-Shor, formalisme stabilisateur).
Ces sujets seront présentés de facon axiomatique et seules des connaissances élementaires d’algèbre linéaire sont requises. En particulier aucune connaissance de physique n’est nécessaire.
Les étudiants auront aussi la possibilité de se familiariser avec les machines quantiques d’IBM Q à travers quelques exercices pratiques et un projet final.
Bibliographie:
N. David Mermin: Quantum Computer Science, An introduction, Cambridge University press 2007. Une introduction écrite par un physicien pour des informaticiens.
Michael A. Nielsen and Isaac Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press 2000. Un livre complet et d’un niveau plus avancé.
Neil Gershenfeld, The Physics of Information Technology, Cambridge University Press 2000, Une introduction à differents phénomènes physiques (classiques et quantiques) de bases, derrière les technologies de l’information.
Lectures, links and extra material:
From Cbits to Qbits:Teaching computer scientists quantum mechanic by D. Mermin
Introduction aux IBM Q NISQ devices: NISQ-et-IBM-Q
Tutorials on: IBM Q experience
IBM Q competition 2018 jointly with the quantum optics and information class of Dr M.A.Dupertuis on “Efficient quantum algorithms for GHZ and W states, and implementation on the IBM quantum computer” See award
IBM Q competition 2019 jointly with the quantum optics and information class of Dr M.A.Dupertuis on “Bell Diagonal and Werner state generation: entanglement, non-locality, steering and discord on the IBM quantum computer” See award
Contrôle des connaissances: 4 graded hmws 20% + mini-project 20% + final exam 60%
Examen final: modalities to be defined according to covid rules.
Other links