Érdekel a jövő technológiája és a kvantuminformatika rejtelmei? Ebben a kurzusban betekintést nyersz a kvantumvilágba, ahol a hagyományos számítástechnika határait feszegetik. Ismerkedj meg a kvantum számítások, kriptográfia és programozás alapjaival. Fedezd fel a kvantum számítástechnika fejlődési útvonalait és a jelenlegi vezető szereplőket. Legyél része ennek az izgalmas kurzusnak, hogy megértsd és elsajátítsd a kvantuminformatika alapjait és lehetőségeit!
- Tanár: Gottdank Tibor
- Tanár: Kozlovszky Miklós
A kvantuminformatika napjainkban egyre nagyobb teret hódít. Cél a kvantuminformatika, és a benne rejlő lehetőségek megismertetése a hallgatókkal. Betekintés a kvantum számításokat lehetővé tevő architektúrákba, a kvantum elmélet alapjaiba, a kvantum kriptográfiába, a jelenlegi kvantum programozási környezetekbe.
Bevezetés a kvantuminformatikába. Kvantum mechanika elméleti alapjai, kvantum kriptográfia alapjai, poszt-kvantumkriptográfia. Legfontosabb kvantum számítástechnikai hardverek, architektúrák, kvantum programozási környezetek, programok.
- Bevezetés a kvantum számítástechnikába: Története, előzmények, Felhasználási területek, előnyök, hátrányok
- Technológiák, architektúrák, megoldások bemutatása, összehasonlítása. Technológia jövőképe, potenciál. Nemzetközi kitekintés, magyarországi és nemzetközi projektek, Kvantum kihívások, versenyek, Kvantumpárhuzamosság, Kvantumregiszter vs. klasszikus regiszter
- Fizikai és matematikai alapok I., Hullámfüggvény, Qubit reprezentációk és megvalósítások
- Fizikai és matematikai alapok II., Részecske-hullám kettősség, Szuperpozíció, Határozatlanság, Alagúteffektus, Összefonódás Kvantumteleportáció, Szupersűrű kódolás, Nem-klónozhatósági tétel 5 Kvantum számítástechnika Kvantumszámítási modellek, Kapu (Gate) kvantumszámítási modell, Kvantum hűtés (annealing) modell
- Fontosabb szereplők: kvantum szimulációs környezetek, kvantum programozási környezetek és nyelvek. Felhő alapú kvantum erőforrások és szimulátorok (live demo). Programozási alapok (egyszerű feladatok futtatása / megvalósítása).
- Kvantum programozás alapkoncepciói, Qbit leírása, műveletek definiálása, egyszerűbb programstruktúrák megismerése példákon keresztül (szimulátorokon)
- Kvantum programozás: elterjedt kvantum programozási nyelvek használata és összehasonlítása /Leap™ quantum felhő szolgáltatáson, MS Azure felhő szolgáltatáson (Q# / Qiskit / Google Quantum Cirq)/
- Kriptográfia, alapok, alapfogalmak: Algoritmus-komplexitás, Kriptológia, Kriptográfiai protokollok, titkosítások, egykulcsos, többkulcsos
- Kvantumkriptográfia, A kvantumkriptográfia alapfogalmai, Kvantuminformatika és titkosítás, Qubit, Feltörhetetlenség, Kvantumállapot ábrázolása Bloch gömbbel
- A kvantuminformatika és a kvantumkriptográfia algoritmusai, Poszt kvantumkriptográfia, A kvatumkriptográfia határai, Polarizációváltás A QKD szerepe a kvantumkriptográfiában, NIST PQC szabványosítás, Az OQS projekt, Kriptográfiai típusok PQC-ben, Kvantumhálózati verem
A hallgató az aláírást csak abban az esetben kaphatja meg, ha a félév során az előadásokhoz kapcsolódó önálló tudásfelmérő teszteket sikerrel (legalább elégséges szinten) megoldotta, és ha a félév során a féléves feladatot megfelelő minőségben elkészítette, és ha a félévközi, valamint félév végi szintfelmérő/számonkérő dolgozata legalább elégséges.