GSI-11-6021-J

主専攻科目

選択1単位

特論

修士1・2年

秋1期月曜2限目

情報学研究科棟1階第3講義室

数理情報学専攻

ブシェーミ フランチェスコ

数理情報学専攻

buscemi@is.nagoya-u.ac.jp

量子情報理論の手法について理解することを目標とする。専門科目で量子力学，情報理論の理論と応用について学んでいくためのきっかけとする。
この講義は次の「量子情報特論２」講義にもつながる非常に基本的なトピックであるため，深く正確に理解することが求められる。

「量子情報特論１」では，量子情報理論の基本についての講義である。
「複素ベクトル空間，内積，ティラクのブラケット記法，外積，直交射影，スペクトル定理，テンソル積」を復習し，
「量子力学の公理，量子状態，シュレーディンガー方程式，量子測定，量子ランダム数字ジェネレータ，量子エンタングルメント，
ベルの不等式，量子テレポーテーション，量子超高密度符号化，量子テレポーテーションと量子超高密度符号化の最適性」を学習する。
この講義は次の「量子情報特論２」講義にもつながる非常に基本的なトピックであるため，深く正確に理解することが求められる。

〔計画〕
1. 複素数線形代数
2. 国内や国外での研究組織の構築と課題
3. 予算申請と研究計画
4. 量子力学の公理（１）
5. 量子力学の公理（２）
6. ベルの不等式
7. 量子テレポーテーション
8. 量子超高密度符号化

レクチャーノートを配布する。

自身の研究テーマについての研究計画書の策定とプレゼンテーション

レポート８０％，講義時の議論の評価（積極的な参加，発言）２０％で評価し，合計１００点満点で６０点以上を合格とする。

Quantum Information Theory 1（Advanced Lecture）

GSI-11-6021-J

Main majors

Elective1

Master1-2

Autumn 1 semester Monday 2

BUSCEMI Francesco

Department of Mathematical Informatics

buscemi@is.nagoya-u.ac.jp

The course will introduce quantum information and quantum computation, in a way suitable to an audience with no specific background. The following topics will be covered: mathematical description of quantum systems – composite systems, purification, and quantum entanglement – Bell inequalities and quantum "nonlocality" – evolution of open quantum systems – quantum channels – quantum measurement processes – simple quantum communication scenarios (noiseless channels, super-dense coding, quantum teleportation).

In this course we learn about the basic ideas in quantum information theory. This is the first step towards learning the theory and the applications of this field. This class is a necessary requirement for "Quantum Information Theory 2."

1. Basics of complex linear algebra
2. Domestic and overseas trends in quantum information sciences (1)
3. Domestic and overseas trends in quantum information sciences (2)
4. The axioms of quantum mechanics (1)
5. The axioms of quantum mechanics (2)
6. Bell inequality
7. Quantum teleportation
8. Quantum super-dense coding

Materials will be distributed when necessary.

By one final report (Japanese or English, 80%) and by looking at the active participation to class (20%).