量子计算与量子软件

课程编码：180086081202P4003H 英文名称：Quantum Computing and Quantum Software 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：田国敬

本课程是面向全校学生的研讨课，致力于培养学生量子计算科学的基本素养，培养量子计算的基础理论知识体系和实践能力，激发学生学习前沿交叉学科知识的兴趣，拓宽学生知识面，进一步培养富有逻辑、理性驱动、敢于批判的科学素养和技术创新思维，服务于新工科背景下对综合型创新型人才选拔的需求。本课程将首先回顾课程所需的数学基础知识和量子力学基础知识，重点介绍当前主流的量子算法和编程，包括DJ算法、Grover算法、Shor算法等。除课程讲授外，本课程还通过实验环节，使学生利用不同的编程框架，进一步理解量子算法编程的工作机理，能够迁移所学的内容到新量子算法上。

线性代数

第一章 量子计算基础 田国敬
第1节 量子计算中的线性代数 0.8学时
第2节 谱分解定理 1.2学时
第3节 量子力学基本假设 1.0学时
第二章 量子电路 田国敬
第1节 单比特量子门 0.8学时
第2节 控制量子门 1.0学时
第3节 通用量子门 1.2学时
第三章 量子傅里叶变换及其应用 田国敬
第1节 量子傅里叶变换 0.6学时
第2节 量子相位估计 1.0学时
第3节 量子Shor算法 1.6学时
第4节 量子傅里叶变换的一般应用 0.8学时
第四章 量子搜索算法 田国敬
第1节 量子黑盒 0.6学时
第2节 量子Deutsch-Jozsa算法 1.2学时
第3节 量子Grover算法 1.6学时
第4节 量子计数 0.6学时
第五章 量子编程 田国敬
第1节 QuICT介绍 0.8学时
第2节 量子电路构建 1.2学时
第3节 量子电路设计自动化 2.0学时
第4节 量子算法模拟 2.0学时

田国敬，中科院计算所副研究员，硕导，CCF量子计算专业组委员，CCF理论计算机专委委员。主要研究方向有：量子算法设计、量子电路优化、量子非局域性、量子模拟等，目前已在TCAD、PRR、QST、PRA等相关领域国际期刊及会议上发表论文二十多篇。主持多项北京市自然科学基金和国家自然科学基金项目。