量子信息与量子控制系统
课程编码：071101D05001Z
英文名称：Quantum Information and Quantum Control Systems
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业普及课
主讲教师：王元龙
教学目的要求
本课程主要介绍量子计算、量子信息与量子控制中的基本概念、重要的研究内容以及前沿的研究问题，包括：量子计算、量子算法、量子测量、量子层析、量子控制以及量子机器学习等。
教学目标：向硕士、博士研究生介绍量子计算、量子信息以及量子控制理论。侧重培养学生对量子计算、量子信息与量子控制前沿研究问题的兴趣，提高阅读文献、凝练问题、分析解决问题的能力，以及深刻领会科学的进行批判质疑的重要意义。
教学要求：掌握量子计算、量子信息与量子控制中的基本概念，理解主要的研究内容，了解前沿的研究问题。
预修课程
线性代数、线性系统
大纲内容
第一章 引言与概述 2学时
第1节 量子信息与量子控制简介
第2节 国内相关领域简介及未来发展方向
第二章 量子力学引论 4学时
第1节 量子力学基本假设
第2节 密度算子
第3节 量子叠加态与量子纠缠
第三章 量子计算与量子算法 14学时
第1节 量子线路
第2节 量子物理实现
第3节 量子隐形传态与量子模拟
第4节 量子算法简介
第5节 量子傅立叶变换
第6节 量子相位估计
第7节 求阶和因子问题
第8节 量子搜索算法
第9节 量子机器学习算法
第四章 量子信息选讲 10学时
第1节 量子操作与量子环境
第2节 典型量子噪声
第3节 量子距离
第4节 量子参数估计
第5节 量子态估计
第6节 量子哈密顿量辨识与量子过程层析
第五章 量子控制 10学时
第1节 量子开环控制
第2节 量子学习控制
第3节 量子相干反馈控制
第4节 量子测量反馈控制
教材信息
1、
Quantum Computation and Quantum Information
M. A. Nielsen & I. L. Chuang
2010
Cambridge University Press
参考书
1、
Introduction to Quantum Control and Dynamics
D. DAlessandro
2008
Chapman & Hall/CRC
课程教师信息
王元龙，中国科学院数学与系统科学研究院系统科学研究所副研究员，研究方向：量子控制