Szanowni Państwo,

zapraszamy na cykl wykładów z programowania kwantowego prowadzonych przez prof. Volodymyra Tkachuka z Ivan Franko National University of Lviv. Wykłady stanowią kontynuację grudniowej sesji. Wykłady odbywają się w ramach projektu: nr RID/SP/0050/2024/1 - dofinansowanego ze środków Ministra Nauki w ramach Programu „Regionalna inicjatywa doskonałości"
https://cdnit.uz.zgora.pl/

Harmonogram i streszczenie wykładów:

20 stycznia 2025 (poniedziałek), godz. 10:45 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

20 stycznia 2025 (poniedziałek), godz. 16:45 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

21 stycznia 2025 (wtorek), godz. 12:30 (1,5 godz.) – sala 106, budynek A29

24 stycznia 2025 (piątek), godz. 10:00 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

Wykład 1: Evolution of quantum states

20 stycznia 2025 (poniedziałek), godz. 10:45 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

We formulate the final postulate of quantum mechanics, which addresses the dynamics of quantum systems. We introduce the time-dependent Schr\"odinger equation, describing the unitary evolution of pure quantum states. The time-independent Schr\"odinger equation, which characterizes stationary quantum states, is subsequently derived. Furthermore, we explore the evolution of mixed states. Finally, we present a unified formal framework of quantum mechanics that encompasses all the postulates.

Wykład 2: Multi-state quantum systems

20 stycznia 2025 (poniedziałek), godz. 16:45 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

So far, we have focused on two-state quantum systems (quantum bits). All the results discussed can be generalized to multi-state quantum systems. We demonstrate the transition from describing the states of quantum systems using vectors to using wave functions. Additionally, we define measures of information in both classical and quantum contexts and explore the question of the maximum density of information storage.

Wykład 3: Decoherence of quantum states

21 stycznia 2025 (wtorek), godz. 12:30 (1,5 godz.) – sala 106, budynek A29

We examine the phenomenon of quantum state decoherence, which presents a significant challenge to building fully functional multi-qubit quantum computers.

We analyze the decoherence of a single quantum bit (spin). As an example of the decoherence of a multi-qubit system, we study the decoherence of Schr\"odinger's cat.

We demonstrate that the more quantum bits a system contains, the exponentially faster decoherence occurs.

Wykład 4: Quantum computer. Quantum gates

24 stycznia 2025 (piątek), godz. 10:00 (1,5 godz.) – sala 110, budynek A29

A quantum computer operates using qubits and uses the quantum properties of nature to perform calculations. To manipulate the states of qubits, one-qubit and two-qubit quantum gates are employed, In this lecture, we review the quantum gates introduced in previous sections and introduce new ones. These gates enable the creation of the quantum protocols necessary for quantum computing.

Superposition and entanglement form the foundation of the quantum computational advantage over classical systems. The art of quantum programming lies in using these properties to achieve quantum advantage. Historically, the first algorithm that demonstrated the superiority of a quantum computer over a classical one was the Deutsch–Jozsa algorithm, which determines whether a function is constant or balanced.