Dersin Adı | Kuantum Hesaplama ve Enformasyon Teorisi |
Kodu | Yarıyıl | Teori (saat/hafta) | Uygulama/Lab (saat/hafta) | Yerel Kredi | AKTS |
---|---|---|---|---|---|
PHYS 415 | Güz/Bahar | 2 | 2 | 3 | 5 |
Ön-Koşul(lar) | Yok | |||||
Dersin Dili | İngilizce | |||||
Dersin Türü | Seçmeli | |||||
Dersin Düzeyi | Lisans | |||||
Dersin Veriliş Şekli | - | |||||
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri | ||||||
Dersin Koordinatörü | ||||||
Öğretim Eleman(lar)ı | - | |||||
Yardımcı(ları) |
Dersin Amacı | Bu dersin amacı fizik alanında son yıllarda oldukça hızlı gelişen ve çok çalışılan konulardan biri olan kuantum hesaplama ve kuantum enformasyon teorisinin temellerini ve uygulamalarını anlatmaktır. |
Öğrenme Çıktıları | Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
|
Ders Tanımı | Derste ve dersin uygulamları kapsamında kuantum mekaniğinde iki seviyeli sistemler, bu sistemleri çalışmak için gerekli matematiksel araçlar, kuantum dolaşıklığı, kuantum işleçleri, operatör-toplamı gösterimi, kuantum gürültüsü ve eşevresizlik, kuantum telenakil, kuantum algoritmaları, entropi ve enformasyon, kuantum uyumsuzluğu ve kuantum ilintileri, kuantum hata düzeltme ve kuantum kriptografi konuları işlenecektir. |
Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları | |
| Temel Ders | |
Uzmanlık/Alan Dersleri | X | |
Destek Dersleri | ||
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri | ||
Aktarılabilir Beceri Dersleri |
Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
1 | Kuantum Mekaniğine Giriş | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 2.1-2.2) |
2 | İki Seviyeli Sistemler ve Temel Matematiksel Araçlar | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 2.4-2.6) |
3 | Kuantum Hesaplamanın Temel Araçları | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 1-2) |
4 | Kuantum Dolaşıklığı | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 1-2) |
5 | Kuantum İşleçleri, Operatör-Toplamı Gösterimi | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 8.1-8.2) |
6 | Kuantum Gürültüsü ve Eşevresizlik | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 8.3-8.4) |
7 | İşlenen Konuların Genel Tekrarı | |
8 | Kuantum Telenakil ve Deutsch Algoritması | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 1.3-1.4) |
9 | Kuantum Algoritmaları | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 4.1-4.6) |
10 | Entropi ve Enformasyon | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 11) |
11 | Dolaşıklık ve Daha Genel Kuantum İlintileri | |
12 | Kuantum Uyumsuzluğu | |
13 | Kuantum Hata Düzelme | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 10.1-10.3) |
14 | Kuantum Kriptografi | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge (Bölüm 12.6) |
15 | Dönemin Genel Tekrarı | |
16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı | Quantum Computation and Quantum Information, M.A. Nielsen and I.L. Chuang, Cambridge |
Önerilen Okumalar/Materyaller | Introduction to the Theory of Quantum Information Processing, János A. Bergou, Mark Hillery, Springer. |
Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Katkı Payı % |
Katılım | 1 | 10 |
Laboratuvar / Uygulama | ||
Arazi Çalışması | ||
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | ||
Portfolyo | ||
Ödev | 5 | 20 |
Sunum / Jüri Önünde Sunum | ||
Proje | ||
Seminer/Çalıştay | ||
Sözlü Sınav | ||
Ara Sınav | 1 | 30 |
Final Sınavı | 1 | 40 |
Toplam |
Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 7 | 60 |
Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı | 1 | 40 |
Toplam |
Yarıyıl Aktiviteleri | Sayı | Süre (Saat) | İş Yükü |
---|---|---|---|
Teorik Ders Saati (Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati) | 16 | 2 | 32 |
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati (Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati) | 16 | 2 | |
Sınıf Dışı Ders Çalışması | 16 | 2 | 32 |
Arazi Çalışması | |||
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği | |||
Portfolyo | |||
Ödev | 2 | ||
Sunum / Jüri Önünde Sunum | |||
Proje | |||
Seminer/Çalıştay | |||
Sözlü Sınav | |||
Ara Sınavlar | 1 | 20 | |
Final Sınavı | 1 | 24 | |
Toplam | 140 |
# | Program Yeterlilikleri / Çıktıları | * Katkı Düzeyi | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
1 | Temel ve ileri düzeydeki, fenomonolojik ve uygulamalı fizik kuramlarına hakim olur ve bunları kullanır, | X | ||||
2 | Sorunları tanımlar, analiz eder ve bilimsel yöntemlere dayalı çözüm üretir, | X | ||||
3 | Fiziğin kullanıldığı hemen her alanda, gerekli bilgileri edinebilme ve modelleme yapar, kurduğu modellere ve çözümlere eleştirel bakar ve bunları yeniler, | X | ||||
4 | Kuramsal ve teknik bilgilerini gerek detaylı olarak uzman kişilere, gerekse basit ve anlaşılır bir şekilde uzman olmayan kişilere rahatça aktarır, | X | ||||
5 | Fizik alanında yaygın olarak kullanılan yazılımlara aşina olur ve Avrupa Bilgisayar Kullanma Lisansı İleri Düzeyindeki en az bir programı etkin şekilde kullanır, | X | ||||
6 | Dahil olduğu projelerin tüm aşamalarında toplumsal, bilimsel ve etik değerlere uygun hareket eder, toplumsal duyarlılık çerçevesinde proje geliştirip uygular, | |||||
7 | Evrensel anlamda birikimli ve duyarlı olarak tüm süreçleri etkin şekilde değerlendirir ve kalite yönetimi konusunda yeterli bilince sahip olur, | |||||
8 | Soyut düşünce yapısına hakim olarak, somut olaylara bağlar ve çözümleri taşır, deney tasarlayıp veri toplayarak bilimsel yöntemlerle sonuçları inceler ve yorumlar, | X | ||||
9 | Edindiği bilgi, beceri ve yetkinlikleri hayat boyu yeniler, kendini geliştirir, yaşam boyu öğrenme bilincine sahip olur, | X | ||||
10 | Fizik alanında bireysel veya ekip olarak bir çalışmayı sürdürür, bağımsız çalışmanın ilgili tüm aşamalarında etkili olur, karar verme sürecine katılır, zamanı etkili kullanarak gerekli planlamayı yapar ve yürütür, | X | ||||
11 | Bir yabancı dili kullanarak Fizik ile ilgili bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar, ("European Language Portfolio Global Scale", Level B1) | X | ||||
12 | İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır, | |||||
13 | İnsanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini uzmanlık alanıyla ilişkilendirir. |
*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest