课程简介

本课程以教师讲授量子信息和量子计算的基本原理，包括量子信息的基本概念（量子比特，量子演化，量子测量，量子信道等），量子隐形传态、量子超压缩等基础协议，量子计算的基本模型和算法和前沿科研进展等。本课程将首先从量子信息的基础出发，分别介绍量子通讯的基础协议和量子计算的基本算法。在此之后则介绍这些算法在实际硬件以及量子云平台中的实现。课程的最后则介绍量子信息论的基础理论，为后续课程打下基础。

时间地点：1-16周 单周 周三 5-6节，每周 周五 5-6节 @ 文史108

考核方式：作业 30%，大作业 20%，期末 50% （开卷）；每次作业布置后两周内交，迟交1周以内-10%，期末前补交扣50%，未提交扣100%；作业提交到 quantum2021pku@126.com；

Office hour：每周二2-3pm，静园五院106-3

讲义

Lecture 1 Introduction to quantum mechanics, quantum computing, and quantum information [pdf]

Lecture 2 Basics of linear algebra [pdf]

Lecture 3 Qubits, evolution, and measurement [pdf]

Lecture 4 Quantum circuit model [pdf]

Lecture 5 Oracle based algorithm [pdf]

Lecture 6 QFT,Phase Estimation [pdf]

Lecture 7 Period finding, Shor’s algorithm [pdf]

Lecture 8 Grover Algorithm [pdf]

Lecture 9 Hamiltonian simulation & the adiabatic theorem [pdf]

Lecture 10 Quantum information basics (density matrix, channels, POVM) [pdf]

Lecture 11 Trace distance and fidelity [pdf]

Lecture 12 Quantum error correction [pdf]

Lecture 13 Quantum information theory [pdf]

Lecture 14 Quantum Communication [pdf]

Lecture 15 Quantum key distribution [pdf]

Lecture 16 Quantum nonlocality [pdf]

作业

Homework1 - Linear algebra [pdf] - ddl(10.10 24:00)

Homework2 - Quantum states & circuits [pdf] - ddl(10.17 24:00)

Homework 3 - Quantum Algorithm [pdf] - ddl(11.07 24:00)

Homework 4 - Quantum information Basics & Distance measures [pdf] - ddl(12.11 24:00)

Homework 5 - Error correction & Entropy & Communication [pdf] - ddl(12.23 24:00)