Calcul Quantique

Bachelor 6eme semestre Informatique et Communication

Cours + exercices: jeudi 8h15-10h et 10h15-12h salle : INM10

Examen final: une page A4 recto-verso avec un resume personnel est permise.

Remarque: l’examen final de l’edition 2016 est mis a disposition ci-dessous.

 

enseignant: Nicolas Macris
bureau: INR 134
tel: +4121 6938114
email: nicolas.macris@epfl.ch

 

assistant:    Mohamad Dia
email: mohamad.dia@epfl.ch

Objectifs
Le but du cours est de familiariser l’étudiant avec les concepts du calcul et des algorithmes quantique. Notre modele de calcul sera celui des circuits quantiques. Ces circuits sont une extension du modele des circuits classiques Booleens.

Apres un bref expose axiomatique de la mecanique quantique, puis des modeles des circuits classiques et quantiques, nous allons aborderons: les algorithmes de Deutsch et Josza, de Simon (sous groupe cache), de Shor (factorisation), de Grover (bases de donnees). Ensuite selon le temps disponible nous le sujet des codes correcteurs d’erreur (Calderbank-Steane-Shor, formalisme stabilisateur).

Ces sujets seront presentes de facon axiomatique et seules des connaissances elementaires d’algebre lineaire sont requises. En particulier aucune connaissance de physique n’est necessaire.
Le programme detaille est sujet a adaptations.

Bibliographie:

N. David Mermin: Quantum Computer Science, An introduction, Cambridge University press 2007. Une introduction ecrite par un physicien pour des informaticiens.
Michael A. Nielsen and Isaac Chuang, Quantum Computation and Quantum Information, Cambridge University Press 2000. Un livre complet et d’un niveau plus avance.
Neil Gershenfeld, The Physics of Information Technology, Cambridge University Press 2000, Une introduction a differents phenomenes physiques (classiques et quantiques) de bases, derriere les technologies de l’information.

Notes de cours   Series d’exercices   Corriges
Breve introduction    hmw1.pdf    sol1.pdf
Principes quantiques de base  

 hmw2.pdf    graded: problemes 1 et 2

deadline 23 Mars a 12h00

   sol2.pdf
Modele des circuits classiques        
Modele de Deutsch des circuits quantiques    hmw3.pdf    sol3.pdf
         
Alg de Deutsch-Josza    hmw4.pdf    sol4.pdf
Alg de Simon    hmw5.pdf    graded: deadline 13 April    sol5.pdf
   

 hmw6.pdf

  midterm.pdf

 

 sol6.pdf

 midtermsol.pdf

Groupes et Nombres: elements    hmw7.pdf    graded: deadline 11 Mai  sol7.pdf
Alg Shor    hmw8.pdf    sol8.pdf
Alg Grover    hmw9.pdf    graded: deadline 1 Juin    sol9.pdf
Codes correcteurs (not for exam)    examfinal2016.pdf    solfinalexam2016.pdf

Lectures complementaires

From Cbits to Qbits:Teaching computer scientists quantum mechanics, by D. Mermin

Controle des connaissances: 4 graded homeworks 20% + midterm 20% + examen final 60%

Divers liens vers des compagnies et laboratoires de recherche