量子信息与量子密码

课程编码：0839X1M05001H 英文名称：Quantum information and quantum cryptography 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：杨理

本课程为网络空间安全学科研究生的普及课,讲授量子信息、量子计算、量子通信和量子密码等研究前沿的主要思想、方法和理论。量子信息概念是从自然界基本定律出发对信息概念所作的自然推广,量子信息科学与技术是近二十年来迅猛发展、在基础研究和应用技术领域都具有重要意义的新兴交叉学科。本课程的教学目的是使同学们熟悉量子信息科学与技术的基础理论,掌握其基本思想和方法,为从事相关研究工作准备必要的知识和能力。本课程同样适合物理学、数学和计算机科学与技术等学科的研究生选修。

普通物理,线性代数

第一章 绪论：量子信息简介 3学时 杨理
第1节 量子物理概念的历史发展
第2节 量子力学的基本假设
第3节 态叠加原理
第4节 量子比特与量子信息
第二章 线性代数与量子力学基础 6学时 杨理
第1节 线性代数
第2节 量子力学基础
第三章 量子信息论与早期量子算法 3学时 杨理
第1节 量子信息论简介
第2节 量子通信
第3节 量子逻辑门
第4节 早期量子算法
第四章 量子逻辑线路模型 3学时 杨理
第1节 Deutsch定理
第2节 单量子比特酉变换
第3节 受控运算
第4节 量子线路的测量问题
第5节 通用运算的有效离散集合
第6节 两极酉门
第五章 量子纠错码 6学时 杨理
第1节 编码理论基本概念
第2节 量子纠错码
第六章 量子算法 6学时 杨理
第1节 Shor因子分解量子算法
第2节 Grover量子搜索算法
第七章 量子态空间的度量 3学时 杨理
第1节 迹距离
第2节 保真度
第八章 量子熵 3学时 杨理
第1节 von Neumann熵的定义与性质
第2节 量子熵的强次可加性及其证明
第九章 量子信息论与量子密码 3学时 杨理
第1节 Holevo定理及应用
第2节 Schumacher定理及其证明
第十章 量子图灵机简介 3学时 杨理
第1节 从经典图灵机到量子图灵机

略