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Introduction to Quantum Science & Technology
- 17 séquences
- Niveau Intermédiaire
- Débute le 21 août 2022
- Clôture le 11 décembre 2022
Détails du cours
Déroulé
Section A: Overview of Q Technologies
- Quantum Engineering
- Motivation: Quantum Computing
- Motivation: Quantum Communication
- Motivation: Quantum Sensing
Section B: Fundamentals of Quantum Mechanics
- The Birth of Quantum Mechanics
- Postulates of Quantum Mechanics
- Hamiltonian and Schrodinger Equation
- Dirac Notation
- Density Operator
Section C: Essential Concepts in Quantum Mechanics
- Operators in Quantum Mechanics
- Heisenberg Uncertainty
- Wave Particle Duality
- Coherence
- Entanglement
Section D: Quantum Resources: EM Waves
- Quantum EM Fields
- Polarization of Optical Fields
- EM Resonators
- Single Photon Detection
- E-Field Detection
- Quantum Light
Section E: Quantum Resources: Atoms
- Two-Level Atom
- Introduction to Light-Atom Interactions
- Trapping and Cooling Atoms
- Three-Level Atoms
- Rydberg Atoms
- Trapped Ions
Section F: Quantum Resources: Superconducting Devices
- Fundamentals of Superconductors
- Superconducting Two-Level Systems
- Superconducting Qubits
- Superconducting Circuits and Challenges
Section G: Quantum Sensing
- Light Interferometry – LIGO
- Particle Interferometry – Ramsey Measurement
- Sensing Via Defects in Diamond
Section H: Quantum Communication
- Quantum Cryptography
- Quantum Teleportation
- Quantum Memory
- Entanglement Distribution
Section I: Quantum Computation
- Introduction to Classical Computing
- Introduction to Quantum Computing
- Experimental Implementation of Quantum Computation
- Deterministic Two-Qubit Logic Gates
- Single and Two-Qubit Photonic Gates
- Superconducting Gates
- Quantum Logic Operation Using Trapped Ions
- Quantum Logic Operation Using Rydberg Atom
- Linear Optics Quantum Computing
- Engineering Quantum Systems
Prérequis
Student should have knowledge in basic electromagnetic field theory, basic electronic circuits, algebra, calculus, and differential equations.
Intervenants
Mahdi Hosseini
Assistant Professor of Electrical and Computer Engineering
Purdue University
Plateforme
EdX est une plateforme d'apprentissage en ligne (dite FLOT ou MOOC). Elle héberge et met gratuitement à disposition des cours en ligne de niveau universitaire à travers le monde entier. Elle mène également des recherches sur l'apprentissage en ligne et la façon dont les utilisateurs utilisent celle-ci. Elle est à but non lucratif et la plateforme utilise un logiciel open source.
EdX a été fondée par le Massachusetts Institute of Technology et par l'université Harvard en mai 2012. En 2014, environ 50 écoles, associations et organisations internationales offrent ou projettent d'offrir des cours sur EdX. En juillet 2014, elle avait plus de 2,5 millions d'utilisateurs suivant plus de 200 cours en ligne.
Les deux universités américaines qui financent la plateforme ont investi 60 millions USD dans son développement. La plateforme France Université Numérique utilise la technologie openedX, supportée par Google.