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Séance de cours

Physique quantique computationnelle

Dans cours

PHYS-463: Computational quantum physics

The numerical simulation of quantum systems plays a central role in modern physics. This course gives an introduction to key simulation approaches, through lectures and practical programming exercises. Simulation methods based both on classical and quantum ...

Description

Cette séance de cours aborde des sujets tels que la dynamique quantique à un qubit et à deux qubits, la puissance du calcul quantique, le calcul quantique, les algorithmes quantiques variables, la préparation de l'état adiabatique et l'ansatz d'opérateur alternatif quantique.

Enseignant·e

Giuseppe Carleo

Giuseppe Carleo is a computational quantum physicist, whose main focus is the development of advanced numerical algorithms tostudy challenging problems involving strongly interacting quantum systems.He is best known for the introduction of machine learning techniques to study both equilibrium and dynamical properties,based on a neural-network representations of quantum states, as well for the time-dependent variational Monte Carlo method.He earned a Ph.D. in Condensed Matter Theory from the International School for Advanced Studies (SISSA) in Italy in 2011.He held postdoctoral positions at the Institut d’Optique in France and ETH Zurich in Switzerland, where he alsoserved as a lecturer in computational quantum physics.In 2018, he joined the Flatiron Institute in New York City in 2018 at the Center for Computational Quantum Physics (CCQ), working as a Research Scientist and project leader, and also leading the development of the open-source project NetKet.Since September 2020 he is an assistant professor at EPFL, in Switzerland, leading the Computational Quantum Science Laboratory (CQSL).

Source officielle

Proximité ontologique

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Concepts associés (32)

Informatique quantique

L'informatique quantique est le sous-domaine de l'informatique qui traite des calculateurs quantiques et des associés. La notion s'oppose à celle d'informatique dite « classique » n'utilisant que des phénomènes de physique classique, notamment de l'électricité (exemple du transistor) ou de mécanique classique (exemple historique de la machine analytique). En effet, l'informatique quantique utilise également des phénomènes de la mécanique quantique, à savoir l'intrication quantique et la superposition.

Qubit

En informatique quantique, un qubit ou qu-bit (quantum + bit ; prononcé ), parfois écrit qbit, est un système quantique à deux niveaux, qui représente la plus petite unité de stockage d'information quantique. Ces deux niveaux, notés et selon le formalisme de Dirac, représentent chacun un état de base du qubit et en font donc l'analogue quantique du bit. Grâce à la propriété de superposition quantique, un qubit stocke une information qualitativement différente de celle d'un bit.

Superconducting quantum computing

Superconducting quantum computing is a branch of solid state quantum computing that implements superconducting electronic circuits using superconducting qubits as artificial atoms, or quantum dots. For superconducting qubits, the two logic states are the ground state and the excited state, denoted respectively. Research in superconducting quantum computing is conducted by companies such as Google, IBM, IMEC, BBN Technologies, Rigetti, and Intel. Many recently developed QPUs (quantum processing units, or quantum chips) utilize superconducting architecture.

Flux qubit

In quantum computing, more specifically in superconducting quantum computing, flux qubits (also known as persistent current qubits) are micrometer sized loops of superconducting metal that is interrupted by a number of Josephson junctions. These devices function as quantum bits. The flux qubit was first proposed by Terry P. Orlando et al. at MIT in 1999 and fabricated shortly thereafter. During fabrication, the Josephson junction parameters are engineered so that a persistent current will flow continuously when an external magnetic flux is applied.

Phase qubit

In quantum computing, and more specifically in superconducting quantum computing, the phase qubit is a superconducting device based on the superconductor–insulator–superconductor (SIS) Josephson junction, designed to operate as a quantum bit, or qubit. The phase qubit is closely related, yet distinct from, the flux qubit and the charge qubit, which are also quantum bits implemented by superconducting devices.

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Séances de cours associées (53)

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Couvre les bases du calcul quantique, en mettant l'accent sur les qubits supraconducteurs, les défis d'échelle et les applications potentielles.

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Couvre l'électrodynamique quantique à cavité hybride avec des points quantiques et des réseaux de jonction Josephson, en se concentrant sur les qubits de spin et les qubits supraconducteurs.

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Explore les qubits supraconducteurs et la technologie d'électrodynamique quantique du circuit, en discutant de la relaxation, du déphasage, du bruit environnemental et des défauts matériels.

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Explore la génération de nombres quantiques aléatoires, en discutant des défis et des implémentations de générer une bonne randomité à l'aide de dispositifs quantiques.

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Concepts associés (32)

Informatique quantique

Qubit

Superconducting quantum computing

Flux qubit

Phase qubit

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