440-2322/01 – Úvod do kvantové komunikace a zpracování informace (ÚKKZI)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Jan Nedoma, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Jan Nedoma, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný typu A |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | 2024/2025 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozumět základům kvantových jevů pro funkci optických prvků a následné aplikace v kvantových komunikačních systémech.
Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit jednoduché úlohy z oblasti kvantových komunikací a zpracování informace.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními fyzikálními principy a experimentálními realizacemi moderních kvantových komunikačních technologií, základy kvantové fyziky a optiky, usnadnit pochopení rozdílů mezi kolektivním a individuálním chováním fotonů a elektronů a jejich důsledky pro komunikace a zpracování informace.
Povinná literatura:
S. Betti, G. Demarchis, E. Innone, Coherent Optical Communications Systéme, J. Wiley&Sons, 1995.
G.P.Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, J. Wiley&Sons, 2002.
H.-A. Bachor, T. C. Ralph, A Guide to Experiments in QuantumOptics, J. Wiley&Sons, 2004.
E.Desurvire,Classical and Quantum Information Theory: An Introduction for the Telecom Scientist, Cambridge University Press, 2009.
N.J.Cerf;G. Leuchs;E.S.Polzik, Quantum Information with Continuous Variables of Atoms and Light, Imperial CollegePress, 2007.
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Absolvování jednoho testu v průběhu semestru.
E-learning
Další požadavky na studenta
Podmínkou udělení zápočtu je odevzdání všech protokolů v laboratorním cvičení a úspěšné zvládnutí test ve cvičení.
Získání 20 bodů ve cvičení, písemná zkouška minimum 25 bodů
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
- Základní pojmy kvantového popisu – částicové vlastnosti vln, vlnové vlastnosti částic, Schrodingerova rovnice,
vlnová funkce
- Aplikace kvantové mechaniky, fotony a elektrony
- Statistický popis souborů elektronů a fotonů, fázové prostory, pravděpodobnost rozdělení, Maxwell-Boltzmannovo
rozdělení, kvantová statistika
- Bose-Einsteinovo rozdělení, záření absolutně černého tělesa, Planckův vyzařovací zákon,
- Fermi-Diracovo rozdělení, přechody mezi stavy, lasery a masery, popis laserového záření
- Principy neurčitosti, kvantové systémy a jejich základní vlastnosti
- Základy kvantových počítačů, kvantový Turingův stroj
- Kvantový bit (Qubit) – bit vers. qubit, polarizace fotonů
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky