Aalto and Espoo goes quantum: Kvanttilaskennan lukiokurssi, 4.jakso

Kvanttitietokoneet ovat jo todellisuutta, ja sovelluksia on jo olemassa laskennallisessa kemiassa ja esimerkiksi kryptografiassa. Aalto-yliopiston ja Espoon lukioverkon yhteistyökurssilla tutustutaan miten tieto ilmaistaan tavallisen tietokoneen muistissa bittien  ja kvanttitietokoneen muistissa kubittien avulla. Kurssilla opitaan millaisia kvanttimekaniikan laskusääntöjä ja periaatteita kubitit noudattavat, ja millaisissa tilanteissa kvanttitietokoneiden laskuteho on ohittanut tavallisten tietokoneiden suorituskyvyn. Kurssilla generoidaan koodia python-ohjelmointikielellä, joka voidaan lähettää pilvessä olevalle oikealle kvanttitietokoneelle. Lisäksi annetaan yleinen kuva siitä, mitä kvanttilaskenta tarkoittaa käytännössä ja tarkastellaan useita potentiaalisia sovelluskohteita.

Sisällöt

Kurssilla tutustutaan kvanttilaskennan periaatteisiin ja sovelluksiin tieteissä. Kurssilla opit ohjelmoimaan oikella kvanttitietokoneella. Kurssin alussa kerrataan tarvittavat esitiedot kompleksiluvuista, vektorimatematiikasta, matriisilaskennasta, binääriluvuista ja perinteisten tietokoneiden käyttämien loogisten peruspiirien toiminnasta. Klassisen taustan lisäksi kurssilla opetellaan kvanttitietokoneen toimintaan läheisesti liittyvät fysiikan periaatteet ja sekä kvanttilaskennassa käytettävien loogisten porttien laskutoimitukset kubittien tilojen määrittämiseksi.  Kurssin tavoitteena on tuottaa oikean kvanttietokoneen ymmärtämää koodia python-ohjelmointikielellä.

Kenelle ja ajankohta: 

Kurssi sopii kaikille matematiikasta ja luonnontieteistä kiinnostuneille lukiolaisille. Ajankohtana 4.jakso kevät 2020.  Luennot TI klo 15.00 – 16.15 ja laskuharjoitustyöpaja PE klo 15.00 – 16.15. Otaniemen lukio, Tietotie 6. Kurssi alkaa TI 4.2.2020.

Kurssi on mahdollisuus suorittaa etäopiskeluna, koska tiistain luennot on tarkoitus julkaista Youtubessa. Laskuharjoitusten malliratkaisut julkaistaan Google Classroomissa.

Ilmoittautuminen

https://forms.gle/AuP8Xba4C1Vuheor5

13.1.2020