2020年度学院等開講科目理学院物理学系物理学コース

物理学特論第十

開講元: 物理学コース
担当教員: DAS BHANU PRATAP
授業形態: 講義 (ZOOM)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木5-6 (Zoom)
クラス: -
科目コード: PHY.P569
単位数: 100
開講時期: 2020年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

この講義では、量子コンピュータの基本を紹介します。後半では、量子コンピュータを用いた原子の性質の計算への応用を紹介します

到達目標

この講義を受講後、生徒たちは以下のことを学べる：
(1)量子コンピュータの基本構造 (2)量子コンピューティングの原理 (3)原子の量子多体理論の基礎
(4) 量子コンピュータを用いた原子の性質の計算法

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

講師の専門領域は、原子の量子多体理論と量子コンピューティング

キーワード

量子ビット(Qubits), 量子ゲート、ハートリー＝フォック法、結合クラスター法、ユニタリー結合クラスター法、VQE (Variational Quantum Eigensolver : 変分量子固有値ソルバー )と量子コンピューティング

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

この講義は7回で構成されています。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	量子ビットとは何か、なぜ重要なのか？ (2020.10.8)	子力学の基礎(量子力学における状態)
第2回	量子ゲートの導入。 (2020.10.15)	量子力学の基礎(量子力学における演算子)
第3回	原子の量子力学の導入：ハートリー＝フォック法 (2020.10.22)	量子力学における変分原理演算子の第二量子化
第4回	結合クラスター法とユニタリー結合クラスター法 (2020.10.29)	演算子の第二量子化
第5回	Variational Quantum Eigensolver (VQE) (2020.11.5)	量子力学における変分原理
第6回	量子回路 (2020.11.12)	量子ビットと量子ゲート
第7回	原子の性質の量子計算 (2020.11.19)	量子ビット、量子ゲートとユニタリー結合クラスター法

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

量子コンピュターと量子通信Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ, ミカエル-ニールセン、アイザック-チャン、オーム社

参考書、講義資料等

講義ノートは後で配布します。

成績評価の方法及び基準

講義の後、量子コンピューティングに関連するレポートを出します。

履修の条件・注意事項

学部生程度の量子力学と量子力学の基礎問題の解決

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

メール：das.b.aa[at]m.titech.ac.jp 　電話：080-6782-9454

オフィスアワー

月曜日から金曜日(午後)