Co i jak liczyć na komputerach kwantowych

Opis

Komputery kwantowe to dziwna technologia. Z jednej strony ich istnienie jest obecne w powszechnej świadomości już od dłuższego czasu, a raz za razem informowani jesteśmy o wielkich przełomach czy doniosłych eksperymentach. Z drugiej strony wciąż brak praktycznych przykładów zastosowań, a bliższe przyjrzenie się nagłówkom medialnym ukazuje bardzo skomplikowaną sytuację.

Współcześnie wiele dziedzin przemysłu polega na skomplikowanych i kosztownych obliczeniach i symulacjach. Symulacje takie opieraja się na zastosowaniu szeregu fizycznych / chemicznych uproszczeń, gdyż rozwiązywanie dokładnych równań ruchu (np. równania Schroedingera) jest niemożliwe dla dużych systemów w ramach klasycznego paradygmatu obliczeń. Nic więc dziwnego że firmy takie patrzą z zainteresowaniem na technologie kwantowe, które mają potencjał na zrewolucjonizowanie tej i innych dziedziń.

W ramach tych warsztatów przyjrzymy się komputerom kwantowym i spróbujemy odpowiedzieć na następujące pytania:

• Jak matematycznie opisuje się działanie komputera kwantowego?
• Jak można wykorzystać komputery kwantowe do obliczeń chemicznych?
• Jakie problemy uniemożliwiają przeprowadzanie dużych obliczeń kwantowych i jak próbujemy im przeciwdziałać?

Forma warsztatów

Warsztaty będą miały głównie formę wykładową / dyskusyjną. Być może pojawią się pojedyńcze zadania do przemyślenia ale nie będziemy robić sekcji "ćwiczeniowej". W ramach warsztatów zerkniemy też na różne narzędzia do wizualizacji / projektowania obwodów kwantowych ale będzie to raczej temat zupełnie poboczny.

Wymagania

Konieczna głównie będzie znajomość podstaw algebry liniowej, sprawdzona w zadaniach kwalifikacyjnych. Nie trzeba się znać na fizyce ani na komputerach. Komputery nie będą potrzebne na warsztatach w stopniu istotnym.

Przydatne rzeczy

• Playlista o algebrze liniowej najlepszego matematycznego edukatora na youtubie która pozwala przyswoić sobie podstawy i wizualne intuicje: https://www.youtube.com/playlist?list=PLZHQObOWTQDPD3MizzM2xVFitgF8hE_ab
• Mechanika kwantowa. Teoretyczne minimum - książka Leonarda Susskinda, Arta Friedmana, świetne wprowadzenie zakładające znajomość zasadniczo tylko absolutnych podstaw algebry liniowej i rachunku różniczkowego.

Kontakt

W razie jakichkolwiek pytań co do treści zadań, pomocy w ich rozwiązaniu czy ogólnie można do mnie pisać na discordzie warsztatów (Janczar Knurek) albo na maila janczar.knurek@doctoral.uj.edu.pl