| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Kuantum Hesaplamaya Giriş | FIZ4830 | 3 | 5 | 3 | 0 | 0 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Güz, Bahar |
|---|
| Dersin Dili | İngilizce, Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce) |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Fizik Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Zeynel Yalçın |
| Dersi Veren(ler) | Zeynel Yalçın |
| Asistan(lar)ı |
| Dersin Amacı | Bu dersin amacı, öğrencilerin kuantum hesaplamanın temel prensiplerini ve uygulamalarını öğrenmelerini sağlamaktır. Öğrenciler, kuantum operatörler, ölçüm süreçleri, kubitler, Bloch küresi ve kuantum kapıları gibi konuları inceleyerek kuantum sistemlerinin işleyişini anlayacaklardır. Ayrıca, dolanıklık ve kontrollü kapılar gibi temel yapıtaşlarını öğrenerek kuantum devrelerini kurma becerisi kazanacaklardır. Deutsch, Shor, Grover ve Simon algoritmaları gibi temel kuantum algoritmalarını çözümleyerek kuantum hesaplamanın klasik hesaplamadan farklarını ve avantajlarını değerlendireceklerdir. |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Hilbert uzayınında temel işlemler; kuantum İşlemciler; özdeğer denklemi; beklenen değerler ve ölçüm; kubit; Bloch küresi; tek kübit kuantum kapıları; çoklu kübitler; dolanıklık; basit devre gösterimleri; basit kuantum algoritmaları. |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- Kuantum hesaplamanın temel kavramlarını (kubit, kuantum operatörleri, ölçüm) tanımlayabileceklerdir.
- Kuantum durumlarını Bloch küresi üzerinde gösterebileceklerdir.
- Kontrollü kapılar ve dolanık durumları kullanarak temel kuantum devrelerini tasarlayabileceklerdir.
- Deutsch, Shor, Grover ve Simon algoritmalarını uygulayabileceklerdir.
- Kuantum bilgisayarlarda veya simülatörlerde temel kuantum algoritmalarını test edebilir.
Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi
| DÖÇ-1 | DÖÇ-2 | DÖÇ-3 | DÖÇ-4 | DÖÇ-5 | |
| PÇ-1 | 5 | 4 | 5 | 5 | 5 |
| PÇ-2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-3 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-4 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-5 | 5 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| PÇ-6 | - | - | - | - | - |
| PÇ-7 | - | - | - | - | - |
| PÇ-8 | - | - | - | - | - |
| PÇ-9 | - | - | - | - | - |
| PÇ-10 | - | - | - | - | - |
| PÇ-11 | - | - | - | - | - |
| PÇ-12 | - | - | - | - | - |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Hilbert Uzayının Temelleri | Hiu Yung Wong, Introduction to Quantum Computing, Bölüm 3,Bölüm 11; David McMahon, Quantum Computing Explained Bölüm 2.1 |
| 2 | Kuantum Operatörler | Hiu Yung Wong, Introduction to Quantum Computing, Bölüm 6, Bölüm 7; David McMahon, Quantum Computing Explained, Bölüm 2.1 |
| 3 | Beklenen Değer ve Özdeğer | Hiu Yung Wong, Introduction to Quantum Computing, Bölüm 8, Bölüm 9 |
| 4 | Kuantum Ölçüm | Hiu Yung Wong, Introduction to Quantum Computing, Bölüm 4 David McMahon, Quantum Computing Explained, Bölüm 6 |
| 5 | Kuantum Bitleri ve Bloch Küresi | David McMahon, Quantum Computing Explained, Bölüm 2 |
| 6 | Tekli ve Çoklu Qubit Kuantum Kapıları | David McMahon, Quantum Computing Explained, Bölüm 8; Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information Bölüm 1.3; Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Curious Bölüm 6 |
| 7 | Kontrollü Kapılar ve Dolanık Durumlar | Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information Bölüm 1.3; Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Curious Bölüm 6; Hiu Yung Wong, Introduction to Quantum Computing, Bölüm 13 |
| 8 | Ara Sınav 1 | |
| 9 | Temel Kuantum Devre Şemaları | David McMahon, Quantum Computing Explained Bölüm 4 ;David McMahon, Quantum Computing Explained, Bölüm 8 |
| 10 | Kuantum Toplayıcı Algoritması | Thomas G. Wong, Introduction to Classical and Quantum Computing, Rooted Grove, 2022, Bölüm 1 |
| 11 | Deutsch’un Algoritması | Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Bölüm 9 |
| 12 | Shor’un Algoritması | Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Bölüm 9 |
| 13 | Kuantum Arama ve Grover Algoritması | Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Bölüm 9 |
| 14 | Simon Algoritması | Ciaran Hughes, Joshua Isaacson Anastasia Perry, Ranbel F. Sun Jessica Turner, Quantum Computing for the Quantum Bölüm 9 |
| 15 | Uygulama veya Konu Tekrarı | |
| 16 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | 14 | 5 |
| Laboratuar | ||
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | ||
| Sunum/Jüri | ||
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 2 | 55 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 14 | 3 | |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 15 | 3 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | |||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | |||
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 2 | 20 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 20 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
