FYS1400 – Introduksjon til kvanteteknologi
Timeplan, pensum og eksamensdato
Kort om emnet
I dette emnet får du en innføring i hvordan kvantefysikken kan brukes i ulike kvanteteknologier. Du vil få en oversikt over grunnleggende begreper og prinsipper i kvantefysikken, og forskjeller mellom kvantefysikk og klassisk fysikk. Du vil få innføring i hvordan ulike materialplattformer kan brukes til f.eks. å danne en kvantebit. Forskjellen mellom en kvantebit og klassisk teknologi vil bli beskrevet, samt hvordan kvantebits kan brukes for å lage kvantebaserte logiske kretser og kvantedatamaskiner. Det vil bli gitt eksempler på hvordan vi også kan utnytte kvantefysikkens prinsipper til å lage avanserte kvantesensorer, til kvanteinformasjonsteknologi, og for å utføre komplekse beregninger.
Hva lærer du?
Etter at du har fullført emnet vil du kunne:
- redegjøre for hovedforskjellene mellom den klassiske fysikken og kvantefysikken, og kunne forklare noen sentrale begreper og prinsipper i kvantefysikken.
- tolke eksperimenter som viser kvantefysiske effekter.
- beskrive hvordan superledere, halvledere, fotoner og «trapped ions» kan brukes til å danne kvantebits, og hvordan disse skiller seg fra klassiske bits. Du skal også kunne forklare hvordan kvantebits kan danne logiske kretser.
- beskrive ulike klassifiseringer av kvantesensorer, gi eksempler på anvendelser, og diskutere fordeler og ulemper i forhold til klassiske sensorer.
- forklare hvordan enkeltfotoner og sammenfiltrede fotoner kan brukes i kommunikasjon, og forklare prinsippet for kvantekryptering.
- forklare hva kvanteporter og kvantekretser er, og redegjøre for hvordan man kan gjøre beregninger med kvantedatamaskiner.
- bruke lineæralgebra og BraKet notasjon for å regne på enkle kvantesystemer.
- beskrive noen av de mest kjente kvantealgoritmene, og forklare hvordan man kan håndtere støy i kvanteinformasjonsteknologi
Opptak til emnet
Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.
Spesielle opptakskrav
Spesielle opptakskrav
I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må du dekke spesielle opptakskrav.
Du må ha:
- Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2
Og en av disse:
- Fysikk (1+2)
- Kjemi (1+2)
- Biologi (1+2)
- Informasjonsteknologi (1+2)
- Geofag (1+2)
- Teknologi og forskningslære (1+2)
De spesielle opptakskravene kan også dekkes med fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.
Anbefalte forkunnskaper
- MAT1100 – Kalkulus
- MAT1110 – Kalkulus og lineær algebra
- IN1900 – Introduksjon i programmering for naturvitenskapelige anvendelser
Undervisning
6 timer undervisning per uke, fordelt på forelesninger, gruppediskusjonsseminarer, og øvingstimer.
Det vil i tillegg være to obligatoriske lab-demonstrasjoner og to obligatoriske programmeringslab’er.
Arbeidskrav: Godkjent gjennomføring av minimum 15 poeng fra læringsaktiviteter som består av:
- levering av ukesoppgaver (1 poeng hver, 8 mulige poeng)
- deltagelse på gruppediskusjonsseminarer (2 poeng hver, 12 mulige poeng)
- presentasjon av et selvvalgt prosjekt (7 poeng).
Eksamen
- Avsluttende skriftlig eksamen som teller 100 % ved sensurering.
Dette emnet har obligatoriske øvelser som må være godkjent før avsluttende eksamen.
Hjelpemidler til eksamen
- Øgrim og Lian: Størrelser og enheter i fysikk og teknikk
- Rottman: Matematisk formelsamling
- Godkjent kalkulator
- Formelsamling som deles ut i eksamenslokalet
Eksamensspråk
Eksamensoppgaven gis på norsk. Du kan besvare eksamenen på norsk, svensk, dansk eller engelsk.
Karakterskala
Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.
Adgang til ny eller utsatt eksamen
Dette emnet tilbyr både utsatt og ny eksamen. Les mer:
Mer om eksamen ved UiO
- Kildebruk og referanser
- Tilrettelegging på eksamen
- Trekk fra eksamen
- Syk på eksamen / utsatt eksamen
- Begrunnelse og klage
- Ta eksamen på nytt
- Fusk/forsøk på fusk
Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.