BLG 355E - Kuntum Hesaplamaya Giriş

Dersin Amaçları

1. Kuantum durumlarına uygulandığı şekliyle lineer cebir, tensör çarpımları ve Bra-ket
gösterimi konularında bir çalışma bilgisi geliştirmek.
2. Işınlanma ve Süperyoğun Kodlama dahil olmak üzere kuantum iletişiminin
mekanizmalarını çözümlemek ve temel protokolleri analiz etmek.
3. "Kara Kutu" problemlerinin (Deutsch-Jozsa gibi) ve özelleşmiş algoritmaların (Shor ve
Grover algoritmaları), klasik muadillerine göre nasıl hızlanma sağladığını incelemek.
4. Kuantum bilgisini korumak için kullanılan matematiksel çerçeveleri (Kraus
Operatörleri, Shor Kodu) ve dekoherans (eşevresizlik) fiziğini tanıtarak, kuantum
hesaplamadaki gürültü ve hata kavramlarını değerlendirmek.
5. Von Neumann Entropisi gibi

Dersin Tanımı

Bu ders, Kuantum Bilişim Kuramı ve uygulamasına yönelik kapsamlı bir giriş sunmaktadır.
Hilbert uzayları ve Dirac gösterimi gibi matematiksel temellerden, karmaşık kuantum
algoritmalarının yürütülmesine kadar geniş bir yelpazeyi kapsamaktadır. Öğrenciler;
süperpozisyon, girişim ve dolanıklık gibi kuantum sistemlerine özgü nitelikleri inceleyecek ve
bu kaynakların, klasik hesaplama sınırlarını aşmak amacıyla nasıl kullanıldığını öğreneceklerdir.
Ders; Yoğunluk Matrisi formalizmi, dekoherans (eşevresizlik) etkileri ve NISQ (Gürültülü Orta
Ölçekli Kuantum) döneminin getirdiği zorlukları ele alarak soyut teori ile fiziksel gerçeklik
arasında bir köprü kurmaktadır.