Anvendt kvantefysik er grundlaget for udviklingen af kommende kvanteinformationsteknologier. Kursets målsætning er at give den studerende en indgående indsigt i fysikken og principperne bag en række forskellige kvanteinformationsteknologier, praktiske aspekter vedrørende implementering og anvendelse af disse samt værktøjer til at analysere og vurdere deres ydeevne. Kurset giver således et solidt fundament for videre studier og forskning inden for kvanteteknologi. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Forstå centrale begreber fra kvanteinformation, herunder entanglement, kvantemålinger og -kredsløb samt målingsbaseret kvanteberegning.
• Forstå udvalgte algoritmer til kvanteberegning samt hvordan de implementeres i hardware.
• Analysere simple fotoniske kredsløb og forklare hvordan kvanteberegninger kan realiseres optisk.
• Redegøre for, hvordan praktisk anvendelige kvantetilstande kan frembringes vha. optik, mekanik eller faststof fotonkilder.
• Forstå de grundlæggende begreber inden for kvantemetrologi, herunder hvordan præcisionen skalerer.
• Forstå hvordan fysiske størrelser som f.eks optisk fase og magnetfelt kan måles vha. optiske, mekaniske eller farvecenter opstillinger.
• Udvikle og analysere protokoller for kvantesensing.
• Redegøre for centrale begreber og udfordringer inden for kvantekommunikation, herunder kvanteteleportation, -relæer og -kryptografi.
• Analysere protokoller for kvantekryptografi og generering af tilfældige tal baseret på kontinuerte kvantetilstande for lys.

Kurset giver et overblik over forskellige moderne sensing-, kommunikations- og beregningsteknologier baseret på grundlæggende kvantefysiske fænomener. De fundamentale principper vil blive introduceret og specialiserede protokoller så som kvantemagnetometri, faseestimering, kvantekryptografi, kvanterelæer, boson sampling og kvante-machine learning vil blive diskuteret. 19. juni, 2020