Богданов / FOKI-Voprosy_k_ekzamenu-_iyun_2014

Вопросы к экзамену по курсу «Физические основы квантовой информатики» - июнь 2014

1. Принцип дополнительности Н. Бора. Статистическая интерпретация прямого и обратного преобразований Фурье. Координатное и импульсное распределения.

2. Характеристическая функция. Вычисление среднего и моментов. Операторы координаты и импульса в координатном и импульсном представлении. Фундаментальные коммутационные соотношения

3. Дельта- функция, ее преобразование Фурье и другие свойства.

4. Неравенство Коши- Буняковского для векторов состояния и его статистическая интерпретация

5. Неравенство Коши- Буняковского в приложении к случайным величинам

6. Соотношение неопределенностей Гейзенберга для координаты и импульса

7. Квантовый бит (кубит) и его свойства

8. Реализация произвольного состояния кубита посредством унитарного поворота.

9. Описание системы кубитов.

10. Измерение кубитов

11. Основные однокубитовые квантовые логические элементы

12. Двухкубитовые и многокубитовые квантовые элементы. Управляемое НЕ. Элемент Тоффоли.

13. Преобразование Уолша-Адамара и его свойства

14. Теорема о невозможности клонирования неизвестного квантового состояния

15. Состояния Белла. Эффект Эйнштейна - Подольского – Розена

16. Неравенство Белла

17. Сверхплотное кодирование.

18. Телепортация

19. Квантовый параллелизм. Алгоритм Дойча. Алгоритм Дойча- Джозса.

20. Квантовое преобразование Фурье.

21. Квантовый алгоритм нахождения периода функции

22. Квантовый алгоритм факторизации чисел Шора.

23. Понятие об исправлении квантовых ошибок. Трехкубитовые коды, исправляющие классические и фазовые ошибки.

24. Квантовый алгоритм поиска Гровера.

25. Квантовая криптография. Протокол BB84

26. Физическая реализация кубита. Спиновый магнитный резонанс.

27. Анализ запутанности. Разложение Шмидта.

28. Матрица плотности и ее свойства.

29. Амплитудная и фазовая релаксация.

30. Описание квантовых шумов. Операторное разложение Крауса. Состояние Чоя- Ямилковского.

31. Квантование осциллятора и электромагнитного поля.

32. Когерентные состояния и их свойства.

33. Идеальная схема квантового компьютера. Условия ДиВинченсо реализации квантовых компьютеров.

34. Квантовые компьютеры на ионах в ловушках. Теория и эксперимент. Многозонные ловушки для ионов

35. Квантовые компьютеры на состояниях ридберговских атомов

36. Квантовые компьютеры на ядерном магнитном резонансе в жидкости и твердом теле

37. Кубиты на квантовых точках.

38. Квантовые компьютеры на квантовых состояниях вакансионных центров в алмазе

39. Cверхпроводниковые кубиты.