Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zapoznanie studentów z podstawami kwantowego przetwarzania informacji i kryptografii kwantowej.

Ogólne informacje o zajęciach: Poziom zajęć jest dostosowany do wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych przeciętnego absolwenta studioów pierwszego stopnia na kierunku informatyka. Moduł poświęcony jest zastosowaniu mechaniki kwantowej w kryptografii.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	D. Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger	The Physics of Quantum Information	Springer.	2000
2	M. Hirvensalo	Algorytmy kwantowe	WSiP.	2004
3	E.R. Johnston, N. Harrigan, M. Gimeno-Segovia	Komputer kwantowy	O'reilly.	2021

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	D. Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger	The Physics of Quantum Information	Springer.	2000
2	E.R. Johnston, N. Harrigan, M. Gimeno-Segovia	Komputer kwantowy	O'reilly.	2021
3	M. Hirvensalo	Algorytmy kwantowe	WSiP.	2004

Literatura do samodzielnego studiowania

1	M. A. Nielsen, I. L. Chuang,	Quantum Computation and Quantum Information	Cambridge .	2000
2	D. Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger,	The Physics of Quantum Information	Springer.	2000

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Status studenta pierwszego semestru.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość matematyki i fizyki na poziomie absolwenta studiów pierwszego stopnia na kierunku informatyka

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność rozwiazywania prostych zadań z fizyki i matematyki na poziomie absolwenta studiów pierwszego stopnia na kierunku informatyka

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Student rozumie konieczność ciągłego dokształcania się w związku z szybkim tempem rozwoju i wzrostem zastosowań mechaniki kwantowej w technice oraz rozumie ich aspekt społeczny.

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Zna własności stanów kwantowych	wykład, laboratorium,	kolokwium	K_W02+ K_W07+ K_U06+	P7S_UW P7S_WG P7S_WK
02	Zna zastosowanie stanów kwantowych w kryptografii	wykład,laboratorium	kolokwium	K_W07+ K_U08+ K_K03+	P7S_KO P7S_UW P7S_WK

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Podstawy mechaniki kwantowej, Przygotowanie układu w stanie kwantowym. Pomiar jako odczytanie informacji na temat stanu kwantowego. Reprezentacja stanu kwantowego przy pomocy wektora lub macierzy. Splątanie między podukładami, korelacje kwantowe. Omówienie wybranych miar splątania.	W01-06, L01-06	MEK01
2	TK02	Bity i rejestry kwantowe. Podstawowe kwantowe operacje logiczne. Protokoły wymiany klucza. Bezpieczeństwo kryptografii tradycyjnej. Bezpieczeństwo w kryptografii kwantowej. Zagadnienie teleportacji stanów kwantowych. Obliczenia kwantowe, przykładowe algorytmy np. (algorytm wyszukiwania Grovera, wyszukiwa­nie kwantowe, kwantowy supersampling, kwantowe uczenie maszynowe)	W07-15, L07-15	MEK02

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)	Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 7.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 9.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)	Przygotowanie do konsultacji: 1.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena wystawiana jest na podstawie aktywności na laboratoriach.
Laboratorium	Ocena wystawiana jest na podstawie wyników kolokwiów oraz aktywności na ćwiczeniach.
Ocena końcowa	Ocena końcowa jest oceną z laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie