02195 Kvantealgoritmer og Maskinlæring

2023/2024

Kursusinformation
Quantum Algorithms and Machine Learning
Engelsk
5
Kandidat
F2A (man 13-17)
Campus Lyngby
13-uger
F2A
Skriftlig eksamen
Skriftlig eksamen: 4 timer
Skriftlige hjælpemidler er tilladt :

Lommeregner er ikke tilladt.

7-trins skala , intern bedømmelse
Sven Karlsson , Tlf. (+45) 4525 3754 , svea@dtu.dk
01 Institut for Matematik og Computer Science
Datalogiskt institut, KU
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Kvantecomputer algoritmer kræver en ny tankegang, som afviger fra klassiske computere. I dette kursus bliver der introduceret fundamentale koncepter for kvante algoritmer. Relationen mellem klassiske computere og kvantecomputere er studeret.

En lang række dataanalyse- og maskinlæringsmetoder drives ved at udføre matrixoperationer på vektorer i et højdimensionalt vektorrum, som er det matematiske grundlag for kvanteberegning. Dette kursus introducerer noget grundlæggende baggrundsviden om klassisk maskinlæring og udforsker, hvordan kvantemaskinelæring kan udvikles.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • forklare hvordan superposition og sammenfiltring kan bruges konstruktivt ved design af kvantealgoritmer
  • forklare centrale maskinlæringsbegreber
  • forklare almindelige kvantealgoritmer inden for kvante variational metoder, variational kvante eigensolvers og kvante approksimativ optimering
  • brug kvante beregnings frameworks
  • udvikle kvantealgoritmer
  • evaluere ydeevnen af kvantealgoritmer
  • optimere en kvantealgoritm til specifik platform
  • relatere en kvantealgoritme til kompleksitetsklasser
Kursusindhold
Brug af centrale kvantebegreber i algoritmer: Kvantetilstande; Qubits; Qubit gates; Superposition; sammenfiltring

Algoritme teori: Kompleksitets klasser

kvantealgoritmeteori: Universelle gate sæt; Reversibel databehandling; Kvante variational metoder; variational kvante eigensolver; Kvante approksimativ optimering; Statsforberedelse; Målinger;

Frameworks for kvanteberegning

Kvantemaskinelæring
Sidst opdateret
17. maj, 2023