留学,游学活动政策资讯

Study Abroad and Study Tour News

2020暑期线上学术背景提升|量子计算机:量子比特的未来
新闻分类: 最新活动 发布时间:2020-08-25 00:00:00

这个世界是真实的世界吗?

我们是真实的存在吗?

虽然这是永恒的哲学追问,但是正如电影《异次元骇客》中演绎得那般,科学家们通过强大的计算机虚拟出一个城市,虚拟城市中的科学家又虚拟出一个城市,不管是第一层虚拟或者第二层虚拟,城市中的人类生活得怡然自得,他们有思想,有感觉,蓝色的天空悬挂着太阳,白色的云朵飘在空中。

没有人去怀疑世界的真实性,也没有人知道自己其实是个计算机的AI。

事实上,完成如此巨大模拟并不是一件容易的事情。一个人类个体本身所具有的全部特点、微小的变化以及本身细胞之间的各种间接的作用联系,还有环境温度、大气变化等等将是一个难以估量的庞大数据,通用计算机将很难实现完全模拟,这就需要量子计算机来完成。那么量子计算机到底为何物呢?未来又会是怎样的呢?快来和牛津学霸学长一起来探究神奇的量子世界吧~





量子计算机:量子比特的未来

Quantum Computing : The future of Qubits


学科:理科类/物理、数学、计算机等(对该项目感兴趣都可以)

导师:牛津大学博士

形式:远程7周(含前期预习+线上教学+后期论文指导)

教学时间:2020年7月19日开课,8月9日开课。

详细情况请往下看




课程概述


This course presents an introduction to quantum computing and an overview of current approaches being developed across the globe. The course will address why quantum computing is superior to classical and introduce concepts such as superposition and entanglement from a theoretical perspective. It will then go on to describe how to represent a quantum state and cover some basic operations as well as describing how these are being realised physically through the development of technologies across the globe. Some knowledge of linear algebra preferred.


本课程将介绍量子计算,并概述全球正在研发的量子技术。课程将探讨量子计算为何优于传统计算,并从理论角度介绍量子叠加和纠缠等概念。其次,学生们会了解如何表示量子状态并涵盖一些基本操作,以及如何通过全球范围内的技术发展在物理上实现这些科技。



课程目的


完成本课程后,预计学生将通过实战训练,关于所选主题的研究论文证明自己对以下方面的理解:

(一)量子计算基础知识的概述,例如如何表示量子状态和执行基本操作;

(二)使量子比特成为现实的各种实验方法,以及每种方法的利弊;

(三)培养分析能力,学习如何提出连贯的论据。






导师背景






Ben Griffiths


  • 牛津大学物理与材料工程博士生,主攻量子计算机;

  • 英国网络量子信息技术中心(NQIT/QCS)全额奖学金;

  • 牛津大学2019年牛津大学年轻讲师优秀奖;

  • 博士第一年的科研就拥有了专利;



导师大学


牛津大学(University of Oxford),简称“牛津”(Oxford),位于英国牛津,是世界著名的公立研究型大学,采用书院联邦制。 牛津大学与剑桥大学并称“牛剑”,并且与剑桥大学、伦敦大学学院、帝国理工学院、伦敦政治经济学院同属“G5超级精英大学”。  

牛津大学的具体建校时间已不可考,但有档案明确记载的最早的授课时间为1096年,之后1167年得到了英国皇室的大力支持而快速发展。 牛津大学为英语世界中最古老的大学,也是世界上现存第二古老的高等教育机构。该校涌现了一批引领时代的科学巨匠,培养了大量开创纪元的艺术大师、国家元首,其中包括27位英国首相及数十位世界各国元首、政商界领袖。牛津大学在数学、物理、医学、法学、商学等多个领域拥有崇高的学术地位及广泛的影响力,被公认为是当今世界最顶尖的高等教育机构之一。  截止至2019年3月,牛津大学的校友、教授及研究人员中,共有69位诺贝尔奖得主(世界第九)、3位菲尔兹奖得主(世界第二十)、6位图灵奖得主(世界第九)。 

 2018-19年,牛津大学位列泰晤士高等教育世界大学排名世界第1、QS世界大学排名世界第5、USNews世界大学排名世界第5。特别的是,牛津大学于2017-2020年连续四年在泰晤士高等教育世界大学排名中位列世界第1。在最新QS世界大学排名世界第5,在《泰晤士高等教育》颁布的世界大学声誉排名中位列世界第五,ARWU世界大学学术排名世界第7。





学习计划




授课方式

本课程将通过学生与教授的线上联络(一般采用Skype、Zoom等方式),进行课程的讲授和互动讨论。一定程度上要求学生用纯英文沟通,学生需要一定的英文基础。


授课时长

7周=5周授课时间+2周论文写作时间


课程安排

week 1

Classical computers and where they fail.

Introducing binary logic, algorithms through operations, and exponential problems such as travelling salesman.

传统计算机及其不足。

简介(传统计算机)二进制逻辑、一般(P复杂度)问题的算法、以及(NP复杂度例如)指数复杂度诸如TSP(旅行商问题)问题的算法。

week 2

What is a quantum state?

A brief description of two-level systems and the vector representation. Introducing concepts such as the Bloch sphere, superposition and entanglement. Level of depth depends upon mathematical background of the student.

什么是量子态?

简述双态系统以及向量表示法。简介布洛赫球面、量子叠加、量子纠缠等概念。课程深度取决于学生的数学背景。

week 3

Quantum Operations.

Basic operations through single qubit gates. Introduce various gates and how they affect the state.

量子运算。

单一量子逻辑门的基本运算。简介多量子逻辑门运算及其改变量子态的过程。

week 4

Qubits in the Real World

Brief description of various systems that are controllable as qubits, the advantages and disadvantages of these approaches.

现实世界里的量子比特。

简述可控量子系统案例及其现实运用中的优缺点。

week 5

The Future

Describe where the industry is and where it is going. A few potential applications in the current era and in the long term.

展望。

简述业界现状及其展望。介绍当前及其未来的应用前景。



每周末120分钟的课上时间,以及解答QA时间。通过课程的学习,培养学生对于某特定学科深入学习的兴趣和能力、沟通能力、 写作能力、逻辑思维能力,增强了英文科研水平,也拓展了未来求学的人脉关系,不仅为今后留学生涯打下基础,也能通过导师推荐,申请到更加顶级的梦校。


项目收获

项目支持背调+教授推荐信+学术科研报告or学术科研论文+学术能力全面提升



如果优秀的你,是这样的人……


 ◆ 你是想在学科领域更进一步的人

理科/数学、物理、计算机等专业


 ◆ 你是有升学目标的人

有意提高自身知识水平和学术能力的学生;有留学意向、参与自主招生选拔、跨专业深造或计划考取名校的学生!


 ◆ 你是想获得学术竞争优势的人

通过获得教授私人推荐信和在学术期刊上发表论文来提升个人竞争力!


 ◆ 你是想提高论文能力的人

通过教授及助教指导撰写个人科研报告,提升留学申请文书质量及英文论文撰写能力!


 ◆ 你是想适应名校课程环境的人

对海外名校课堂感兴趣或已收到海外大学录取信,想提前跨越中外学制鸿沟的准留学生!

那么赶紧安排


咨询项目详情,请扫下方二维码


韩老师


童老师


分享到:
免费留学评估

FREE STUDY ABROAD ASSESSMENT

TOP