Traitement quantique de l’information II

Bachelor 6eme semestre Informatique et Communication Option
cours jeudi 13h15 – 15h00 et vendredi 13h15-15h00, salle INM 200
exercices vendredi 15h15 – 17h00, salle INM 200
enseignant Nicolas Macris
bureau inr 134
tel +4121 6938114
email nicolas.macris@epfl.ch
assistant Marc Vuffray
bureau inr 037
tel +4121 6937527
email marc.vuffray@epfl.ch
assistant Hamed Hassani
bureau inr 036
tel +4121 6937554
email seyedhamed.hassani@epfl.ch
assistant Michiel Wouters
bureau PH H2 425
tel +4121 6934516
email michiel.wouters@epfl.ch

 

Annonces

Des notes de cours seront distribuées en milieu de semestre pour certains chapitres seulement. Il est donc conseille de prendre des notes personnelles pendant le cours.

Voir les ouvrages conseilles ci-dessous.

Objectifs

Le but du cours est de familiariser l’étudiant avec les concepts, les applications et quelques développements du traitement quantique de l’information.

Durant le premier semestre (hiver 2009-2010) les sujets suivants on été abordes: bits quantiques, principes de la mécaniques quantique, polarisation du photon, le spin et sa dynamique, oscillations de Rabi, cryptographie BB84, inégalités de Bell, téléportation et dense coding, portes logiques et circuits, réalisations expérimentales.

Durant le second semestre nous allons aborder: les algorithmes quantiques bases sur la transformée de Fourier (type Shor), bases sur l’amplification d’amplitude (type Grover), et sur les marches aléatoires quantiques. Les modèles de décohérence et de canaux quantiques. Les codes correcteurs d’erreurs. Si le temps le permet les notions d’entropie de Von Neumann et de capacité pour un canal quantique pourront être discutées.

Livres et articles conseilles

  • Un classique pour apprendre la mécanique quantique Feynman lectures on Physics, vol 3 by Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands (1998) Addison Wesley.

 

  • Livre pédagogique assez court d’un niveau équivalent au cours A short introduction to quantum information and quantum computation, by Michel Le Bellac, Cambridge University Press (2006).

 

  • Couvre les algorithmes et les codes correcteurs An introduction to quantum computing, by Phillip Kaye, Raymond Laflamme and Michele Mosca, Oxford University Press (2007).

 

  • Pour les informaticiens, couvre les aspects formels Quantum computing, by Mika Hirvensalo, Springer Verlag (2001).

 

  • La référence la plus complète, mais d’un niveau plus avance Quantum Computation and Quantum Information, by Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang, Cambridge University Press (2004).

Articles de revue et vulgarisation

  • Seront mis a jour au cours du semestre

 

Notes de cours exercices et corrigés

 

Revue de mecanique quantique (1 er semestre)   serie 1    
Algorithme de Deutsch et Josza   Série 2    
Algorithme de Simon   Série 3    
Theorie des groupes et des nombres   Série 4    
Recherche de symetries et algorithme de Shor   Série 5    
Algorithme de Grover   Serie 7    
Realisations experimentales   Série 6    
Bruit en MQ, decoherence et canaux bruites   Série 8    
Codes correcteurs quantiques   Série 9    
— —   Série 10    
— —   Série 11    
— —   Test    

 

Modalités de l’examen

Test intermédiaire (compte pour bonus) et examen final. Les deux épreuves sont écrites et durent 3 heures.

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