01/01/2021
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क्वांटम कंप्यूटिंग का परिचय - पाठ्यक्रम 12,160 रूबल। मुक्त शिक्षा से, प्रशिक्षण 18 सप्ताह, प्रति सप्ताह लगभग 7 घंटे, दिनांक 28 नवंबर, 2023।
अनेक वस्तुओं का संग्रह / / November 29, 2023
पाठ्यक्रम का मुख्य उद्देश्य छात्रों को भौतिकी और कंप्यूटर विज्ञान - क्वांटम कंप्यूटिंग के चौराहे पर विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तेजी से विकसित हो रहे क्षेत्र से परिचित कराना है। हाल के वर्षों में, क्वांटम कंप्यूटिंग उपकरण धीरे-धीरे भौतिक प्रयोगशालाओं को छोड़ रहे हैं और व्यावहारिक विकास बन रहे हैं, जो दुनिया की अग्रणी आईटी कंपनियों के अनुसंधान एवं विकास विभागों द्वारा किए जाते हैं। क्वांटम एल्गोरिदम पेचीदा सैद्धांतिक निर्माणों से जटिल कम्प्यूटेशनल समस्याओं को हल करने के लिए डिज़ाइन किए गए व्यावहारिक उपकरणों में विकसित हो रहे हैं। साथ ही, क्वांटम कंप्यूटिंग के इर्द-गिर्द उत्साह का माहौल उपलब्धियों के कुछ हद तक अधिक आकलन और बढ़े हुए आंकड़ों के स्पष्ट संकट को जन्म देता है। एक ओर आईटी विशेषज्ञों की प्रौद्योगिकी से उम्मीदें, और दूसरी ओर भौतिकविदों की अक्सर निराधार आलोचना। एक और। हालाँकि, इस जटिल विषय, विशेषकर रूसी भाषा में समर्पित अच्छे शैक्षिक संसाधनों की संख्या बहुत सीमित है। हमारे पाठ्यक्रम में हम क्वांटम कंप्यूटिंग के क्षेत्र में छात्रों के लिए एक सैद्धांतिक आधार बनाने का प्रयास करेंगे उन्हें इस पर आधुनिक कार्य को स्वतंत्र रूप से समझने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त मात्रा विषय।
पाठ्यक्रम क्वांटम कंप्यूटिंग के गेट मॉडल और क्वांटम लॉजिक गेट्स के सार्वभौमिक सेट को कवर करेगा। हम मुख्य प्रकार के क्वांटम एल्गोरिदम के बारे में बात करेंगे जैसे चरण अनुमान एल्गोरिदम, शोर एल्गोरिदम और क्वांटम फूरियर ट्रांसफॉर्म पर आधारित अन्य एल्गोरिदम; ग्रोवर का एल्गोरिदम और क्वांटम खोज एल्गोरिदम; क्वांटम परिवर्तनीय एल्गोरिदम। हम क्वांटम गेट्स में विकृति और त्रुटियों से निपटने की समस्याओं और क्वांटम त्रुटि सुधार कोड के निर्माण के मुद्दों पर विस्तार से चर्चा करेंगे। त्रुटि-प्रतिरोधी क्वांटम कंप्यूटर की वास्तुकला के विकल्पों पर विचार किया जाएगा। हम त्रुटि-प्रतिरोधी क्वांटम कंप्यूटर बनाने की मूलभूत संभावना और प्रौद्योगिकी विकास के वर्तमान स्तर पर मामलों की वास्तविक स्थिति पर चर्चा करेंगे।
वर्तमान में, मॉस्को विश्वविद्यालय राष्ट्रीय शिक्षा, विज्ञान और संस्कृति के अग्रणी केंद्रों में से एक है। उच्च योग्य कर्मियों का स्तर बढ़ाना, वैज्ञानिक सत्य की खोज करना, मानवतावादी पर ध्यान केंद्रित करना अच्छाई, न्याय, स्वतंत्रता के आदर्श - यही वह है जिसे हम आज सर्वश्रेष्ठ विश्वविद्यालय के अनुसरण के रूप में देखते हैं परंपराओं मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी रूसी संघ में सबसे बड़ा शास्त्रीय विश्वविद्यालय है, जो रूस के लोगों की सांस्कृतिक विरासत की एक विशेष रूप से मूल्यवान वस्तु है। यह 128 क्षेत्रों और विशिष्टताओं में 39 संकायों में छात्रों, 28 में स्नातक छात्रों और डॉक्टरेट छात्रों को प्रशिक्षित करता है विज्ञान की 18 शाखाओं और 168 वैज्ञानिक विशिष्टताओं में संकाय, जो आधुनिक विश्वविद्यालय के लगभग पूरे स्पेक्ट्रम को कवर करते हैं शिक्षा। वर्तमान में, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में 40 हजार से अधिक छात्र, स्नातक छात्र, डॉक्टरेट छात्र, साथ ही उन्नत प्रशिक्षण प्रणाली के विशेषज्ञ अध्ययन कर रहे हैं। इसके अलावा, लगभग 10 हजार स्कूली बच्चे मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी में पढ़ते हैं। वैज्ञानिक कार्य और शिक्षण संग्रहालयों में, शैक्षिक और वैज्ञानिक अभ्यास आधारों पर, अभियानों पर, अनुसंधान जहाजों पर और उन्नत प्रशिक्षण केंद्रों में किया जाता है।
व्याख्यान 1. परिचय। क्षेत्र का ऐतिहासिक परिप्रेक्ष्य और वर्तमान स्थिति। क्वांटम कंप्यूटिंग उद्योग का जन्म. सरलतम Deutsch एल्गोरिथम के उदाहरण का उपयोग करके क्वांटम कंप्यूटिंग की विशेषताओं का एक विचार।
व्याख्यान 2. कम्प्यूटेशनल जटिलता के सिद्धांत के कुछ प्रश्न. एल्गोरिदम की अवधारणा, ट्यूरिंग मशीन, यूनिवर्सल ट्यूरिंग मशीन। गणना योग्य और गैर-गणना योग्य कार्य, समस्या को रोकना। सॉल्वैबिलिटी समस्याएं, कम्प्यूटेशनल जटिलता वर्गों का एक विचार। कक्षा पी और एनपी। संभाव्य ट्यूरिंग मशीन, क्लास बीपीपी। समाधानों की संख्या की पुनर्गणना की समस्याएँ, कठिनाई वर्ग #पी। उदाहरण के तौर पर बोसोनसैंपलिंग समस्या का उपयोग करके क्वांटम सर्वोच्चता प्रदर्शित करने की समस्या।
व्याख्यान 3. क्वांटम कंप्यूटिंग के गेट मॉडल के मूल सिद्धांत। क्वांटम कंप्यूटिंग का गेट मॉडल। प्राथमिक क्वांटम लॉजिक गेट, एक-क्विबिट और दो-क्विबिट गेट। सशर्त दो-क्विबिट गेट, दो-क्विबिट गेट के संदर्भ में सशर्त मल्टी-क्विबिट गेट का प्रतिनिधित्व। क्वांटम सिद्धांत में माप का विवरण, क्वांटम सर्किट में माप का विवरण।
व्याख्यान 4. क्वांटम लॉजिक गेट्स का एक सार्वभौमिक सेट। सिंगल-क्विबिट गेट्स, यूनिवर्सल असतत गेट सेट का विवेकीकरण। एक मनमाना एकात्मक परिवर्तन का अनुमान लगाने में कठिनाई।
व्याख्यान 5. क्वांटम फूरियर रूपांतरण। चरण अनुमान एल्गोरिदम, आवश्यक संसाधनों का अनुमान, सरलीकृत किताएव एल्गोरिदम। चरण अनुमान एल्गोरिथ्म का प्रायोगिक कार्यान्वयन और आणविक शब्दों की गणना के लिए अनुप्रयोग।
व्याख्यान 6. शोर का एल्गोरिदम. संख्याओं का अभाज्य गुणनखंडों में गुणनखंडन, शोर का एल्गोरिदम। शोर के एल्गोरिदम का प्रायोगिक कार्यान्वयन। क्वांटम फूरियर रूपांतरण पर आधारित अन्य एल्गोरिदम।
व्याख्यान 7. क्वांटम खोज एल्गोरिदम। ग्रोवर का एल्गोरिदम, ज्यामितीय चित्रण, संसाधन अनुमान। किसी खोज समस्या के समाधानों की संख्या की गणना करना। एनपी-संपूर्ण समस्याओं के समाधान में तेजी लाना। एक असंरचित डेटाबेस में क्वांटम खोज। ग्रोवर के एल्गोरिदम की इष्टतमता. रैंडम वॉक पर आधारित एल्गोरिदम। खोज एल्गोरिदम का प्रायोगिक कार्यान्वयन।
व्याख्यान 8. क्वांटम त्रुटि सुधार. सबसे सरल कोड. शास्त्रीय मामले के विपरीत, क्वांटम कंप्यूटिंग में त्रुटियाँ। तीन-क्विबिट कोड जो एक्स त्रुटि को ठीक करता है। तीन-क्विबिट कोड जो Z-त्रुटि को ठीक करता है। नौ-बिट शोर कोड।
व्याख्यान 9. क्वांटम त्रुटि सुधार. काल्डरबैंक-शोर-स्टीन कोड। त्रुटि सुधार का सामान्य सिद्धांत, त्रुटि नमूनाकरण, स्वतंत्र त्रुटि मॉडल। शास्त्रीय रैखिक कोड, हैमिंग कोड। क्वांटम काल्डरबैंक-शोर-स्टीन कोड।
व्याख्यान 10. त्रुटि-सहिष्णु गणना. स्टेबलाइजर्स की औपचारिकता, स्टेबलाइजर्स की औपचारिकता में केएसएच कोड का निर्माण। स्टेबलाइजर्स की औपचारिकता में एकात्मक परिवर्तन और माप। त्रुटि-सहिष्णु गणना की अवधारणा. त्रुटि-सहिष्णु द्वारों के एक सार्वभौमिक सेट का निर्माण। त्रुटि-सहिष्णु माप। दहलीज प्रमेय. क्वांटम त्रुटि सुधार और त्रुटि-सहिष्णु गणना के कार्यान्वयन के लिए प्रायोगिक संभावनाएं।
व्याख्यान 11. एनआईएसक्यू सिस्टम के लिए क्वांटम कंप्यूटिंग। क्वांटम वैरिएबल एल्गोरिदम: QAOA और VQE। क्वांटम रसायन विज्ञान की समस्याओं के लिए अनुप्रयोग। आधुनिक क्वांटम प्रोसेसर पर कार्यान्वयन की संभावनाएँ, विकास की संभावनाएँ।
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