Johdatus kvanttilaskentaan

Tämä opintojakso tarjoaa johdatuksen kvanttilaskennan keskeisiin peruskäsitteisiin. Kurssi on suunnattu opiskelijoille, jotka haluavat ymmärtää kvanttilaskennan toimintaperiaatteita sekä sitä, miten kvantti-informaatio eroaa perinteisestä tietojenkäsittelystä.
Kurssi alkaa kvanttilaskennan alan ja sen mahdollisten sovelluskohteiden esittelyllä. Tämän jälkeen käsitellään kvanttilaskennan ymmärtämisen kannalta keskeisiä taustateemoja, kuten klassista laskentaa, todennäköisyyslaskentaa, vektoreita, kompleksilukuja ja matriiseja.
Matemaattisten ja laskennallisten perusteiden jälkeen kurssilla perehdytään kvanttilaskennan olennaisiin käsitteisiin. Näitä ovat muun muassa kubitit, kvanttitilat, superpositio, mittaaminen, kvanttiportit ja kvanttipiirit. Kurssilla käsitellään myös kvantti-informaation perusteita sekä valikoituja kvanttialgoritmeja.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:

• Selittää kvanttilaskennan keskeiset periaatteet.
• Kuvata klassisen ja kvanttilaskennan väliset erot.
• Soveltaa todennäköisyyksien, vektoreiden, kompleksilukujen ja matriisien peruskäsitteitä kvanttilaskennan yhteydessä.
• Selittää kvantti-informaation ja kvanttitilojen keskeiset käsitteet.
• Kuvata kvanttiporttien ja kvanttipiirien toimintaperiaatteet.
• Selittää valittujen kvanttialgoritmien toimintaperiaatteet.