量子信息学引论第1讲

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1、量子信息学引论IntroductiontoQuantumInformationScience第一讲清华大学2012.9.121刘玉玺简历1998年7月在北京大学物理系获得博士学位1998年8月至2000年10月中国科学院理论物理研究所博士后2000年11月至2002年10月日本综合研究大学院大学日本学术振兴会博士后2002年11月至2009年1月任日本理化学研究所研究员；在2006年7月至2008年6月期间也任日本科学技术振兴机构研究员2009年起任清华微电子所，微纳电子系教授,清华大学“百人计划”，2010年获国家杰出青年科学基金主要研究方向：微纳固体器件的量子相干理论、超导及其固体量

2、子信息处理等。共发表SCI论文80篇，其中，Phys.Rev.系列杂志66篇，他引1000余次，H因子为24。联系方式•刘玉玺：yuxiliu@tsinghua.edu.cnyuxiliu@riken.jp办公室电话：62797781办公室地点：FIT楼3-610•助教：李浩•课代表：？？？•答疑时间：星期五下午2-4点3考核方式•考勤和课堂讨论:20分•作业:30分•考试：50分4教材主要参考•http://www.qubit.org•VirtualJournalofQuantumInformationhttp://www.vjquantuminfo.org/•http://arXiv

3、e.org•Nature,Science•Phys.Rev.Lett.,Phys.Rev.A56教学内容具体内容分为：一、绪论(1次)二、量子力学导论(3次)三、量子线路(3次)四、量子算法及量子傅里叶（Fourier）变换(3次)五、量子信息处理的物理实现及最新进展(5-6次)7第一章绪论1.1量子信息学总览1.3.5量子位复制线路?1.2量子比特1.3.6例子:Bell态1.3量子计算1.3.7例子:量子传态1.3.1单量子比特门1.4量子算法1.3.2多量子比特门1.5实验量子信息处理1.3.3在非计算基上的测量1.6量子信息1.3.4量子线路8量子信息学的定义•量子信息学是运用量

4、子力学基本原理进行信息编码、通信、计算处理的新兴交叉学科。9计算机发展简史MechanicalcalculatingmachineAbacusbefore1930Electroniccalculators(1930-1950)Digitalcomputer(after1950)Quantuminformationprocessor???10AbacusItisamechanicalaidusedforcounting.Itcanbeusedtoperformaddition,subtraction,divisionandmultiplication.SuanPan,EasternHanD

5、ynasty,公元190(AD=AnnoDomini)11AbacusinJapanSoroban,AzuchiMomoyamaera(1575AD)Theoldestabacuswasusedin300B.C.bytheBabylonians.BeadandwireabacuswasusedinEgyptin500B.C.(BeforeChrist).12Mechanicalcalculatingmachine(1642-1945)BlaisePascal(1623-1662)Itwasbuiltin1642FrenchmathematicianandphilosopherPascal

6、discoveredattheageof12thatthesumoftheanglesinatriangleisalways180degrees,In1643(19yearsold),Pascalinventedmechanicalcalculatortohelphisfathertocollecttaxes.社会需要促使科学技术的大发展13Mechanicalcalculatingmachine(1642-1945)Itwascompletedin1674,addition,subtraction,multiplicationand,division.VonLeibniz(1646-1

7、716)14Mechanicalcalculatingmachine(1642-1945)Itwaspatentedin1820.Arithmometer(四则运算器)FranceThomasdeColmar(1785-1870)TheThomasMachinewasverysuccessfulandonehundredyearslater,duringthefirsthalfofthe20thCentury,themachinew