Introduksjon til kvanteteknologi

Mål:

Emnet har som mål å gje studenten ein brei innføring i kvanteverda og kvantemekaniske prosessar i naturen. Vidare gjer emnet studenten eit overblikk i grunnleggande prinsipp innan kvantefysikk og ein rekke kvantefysiske fenomen, samt ein forståing for korleis desse kan vere nytta i ein kvantedatamaskin.

Innhald:

Studentane vil i kurset bli introdusert til kvantemekanikk og kjerneprinsipp som superposisjon og samanfiltring som legg grunnlaget for forståing av alt frå kvantedatamaskinar og kvanteberekningar, kvantesensorar og kvantemetrologi til kvantekommunikasjon og kvantekryptografi.

Ein rekke døme av anvendte kvanteteknologiar og anvendte qubit system vil bli gjennomgått. Grunnprinsippa til korleis ein kvantedatamaskin verkar vil og bli gjennomgått samt korleis den kan programmerast. Ein vil og sjå på kva for problem som egnar seg løysing på ein kvantedatamaskin.

Emnet vil gje perspektiv på kvanteteknologi og bruk av denne i samfunn og forsking og vil gjere studenten i stand til å forstå dei grunnleggjande prinsippa.

I tillegg til førelesingar og kollokviegrupper inngår utvalde praktiske og eksperimentelle øvingar, som blir avslutta med presentasjon av laboratoriepostarar. Øvingane blir gjennomførte i grupper, og resultata blir formidla munnleg gjennom ei posterpresentasjon.

Studenten skal ved avslutta emne ha følgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten

• har grunnleggjande kunnskap om kvantefysiske prosessar og fenomen

• har grunnleggjande forståing for 1-qbit-system

• grunnleggjande kunnskap om kvantedatamaskinar og kvantealgoritmar

• har ein grunnleggjande kunnskap om kvanteteknologi og verkemåte og betyding av desse i dagens samfunn og for framtida.

Ferdigheiter

Studenten

• Kan beskriva utvalde kvantefenomen og sette desse i forhold til klassiske fenomen.

• Beskriva dei grunnleggjande prinsippa bak kvantedatamaskinar og kvantealgoritmar.

• beskriva eit utval av kvanteteknologiar, kvantedatamaskinar, kvantealgoritmar og kvantesensorar samt bruk av desse i forsking og samfunnet.

Generell kompetanse

Studenten

• kan formidle dei sentrale prinsippa innan kvanteteknologi

• kan presentere ein problemstilling gjennom munnleg presentasjon, poster og skriftleg rapport.