:: کارگاه رایانش کوانتمی
رایانش کوانتمی: محاسبه، الگوریتم‌ها، و یادگیری ماشینی کوانتمی
Quantum computing: computations, algorithms, and quantum machine learning
زمان برگزاری: سه شنبه 9 آبان ماه 1402 ساعت 11 الی 14
(هزینه ثبت نام در کارگاه: 400 هزار تومان)
1- شرح موضوع کارگاه
فناوری‌های کوانتمی شامل بخش‌هایی چون رایانش کوانتمی، نظریه اطلاعات و ارتباطات کوانتمی، شبیه‌سازی کوانتمی، و... بوده و با توجه به روند رو به رشد این فناوری‌ها و افزایش میزان سرمایه‌گذاری در این حوزه توسط دولت‌ها و شرکت‌های پیشرو، این قابلیت وجود دارد که در سال‌های آینده انقلابی در عرصه تکنولوژی با محوریت فناوری‌های کوانتمی رخ دهد. به طور خاص در حوزه رایانش کوانتمی و نظریه اطلاعات کوانتمی تلاش‌های بسیاری چه در زمینه تولید سخت‌افزارهای کوانتمی و چه در زمینه تهیه و بهبود الگوریتم‌های کوانتمی در حال انجام است. از این رو در این کارگاه قصد داریم مخاطبان را با برخی از مفاهیم و روش‌های نوین محاسبات کوانتمی، الگوریتم‌های کوانتمی و یادگیری ماشینی کوانتمی آشنا سازیم.
سرفصل مطالب:
Section 1 (45min + 15min questions):
Motivation (~10min)
Why quantum technologies? (Computation, Communication, Information, …)
Pros:
Limitations of computations and control of chaotic systems,
Modelling physical systems,
Etc.
Overview of quantum mechanics’ related materials (~25min):
State space,
Quantum operator,
Quantum measurement,
Density operator,
Superposition,
Entanglement,
Etc..
Overview of quantum computers (~10min):
Qubits,
quantum supremacy,
Recent advances: IBM quantum computer and others,
Challenges,
Etc..
Section 2 (45min + 15min questions):
An introduction to the Quantum computing (30 min):
Quantum circuit,
Linear error growth,
reversible computation,
Fault tolerant computation,
quantum error correction and threshold theorem,
Theoretical (Topological) quantum computers,
An introduction to the Quantum Complexity Theory (15min):
Complexity of quantum algorithms,
Quantum Turing machine,
Etc.
Section 3 (45min + 15min questions):
An introduction to the Quantum algorithms (45min)
Deutsch's algorithm,
Shor's algorithm,
Grover's search algorithm,
Quantum Fourier transform,
Quantum algorithm for linear systems of equations,
Quantum phase estimation:
Statistical approach to quantum phase estimation,
Quantum Tomography phase estimation,
Etc.
Section 4 (45min + 15min questions):
An introduction to the Quantum Machine Leaning (45min):
Quantum amplitudes,
Variational methods:
Variational quantum algorithms,
Variational quantum circuits,
Quantum pattern recognition,
Quantum annealing,
Quantum Convolution Neural Networks,
Tomography methods,
2- مخاطبان کارگاه
مخاطبان اصلی این کارگاه می‌تواند دانشجویان رشته‌های مهندسی و علوم پایه به ویژه مهندسی کامپیوتر را شامل شود. آشنایی با برخی مفاهیم الگوریتم‌ها و نظریه محاسبه‌پذیری می‌تواند در درک بهتر مفاهیم سودمند باشد.
3- مجری کارگاه
دکتر ابوالفضل شعبانی - دکتری ریاضی - گرایش سیستم‌های دینامیکی
دکتر ابوالفضل شعبانی تحصیلات دانشگاهی خود را در رشته ریاضی به پایان رسانده‌اند. مدرک دکتری خود را از دانشگاه شهید بهشتی در زمینه سیستم‌های دینامیکی کلاسیک و کوانتمی با رفتارهای آشوبناک و بهینه‌سازی ارگودیک در سال 1402 دریافت نموده اند. قسمتی از تحقیقات ایشان در زمینه نظریه ارگوودیک بوده که یکی از ابزارهای بررسی و شناسایی رفتارهای آشوبناک می‌باشد. یکی از مسائل مهم این نظریه شناسایی اندازه‌های احتمالی است که انتگرال یک تابع هدف را بهینه می‌نمایند. بخشی از پژوهش‌های دکتری اقای شعبانی به شناسایی این اندازه‌های بهینه، محاسبه‌پذیری آنها (از دیدگاه ماشین تورینگ)، رفتارهای آماری، و هندسه آنها پرداخته شد. بخش دیگری از پژوهش‌های دکتری ایشان به گسترش برخی مفاهیم کوانتمی بهینه‌سازی ارگودیک در سیستم‌های همیلتونی و لاگرانژی به مدل توموگرافی مکانیک کوانتمی پرداخته شد. در مقطع کارشناسی ارشد اقای شعبانی با انتخاب گرایش توپولوژی و هندسه دیفرانسیل در دانشگاه تربیت مدرس به پژوهش در زمینه آنالیز هندسی پرداخت که نتیجه آن پایان‌نامه با عنوان "شناسایی تکینی‌های شار خمیدگی میانگین لاگرانژی" بود.
