Kvantová informace a komunikace

Kvantová informace – qubit, čisté a smíšené stavy, Blochova sféra, von Neumannova entropie

Kvantový registr – výpočetní báze, separabilní a provázané stavy, Schmidtův rozklad, entropické míry provázání

Kvantové provázání jako zdroj – Bellovy stavy, Bellovy nerovnosti, kvantová teleportace

Kvantový přenos klíče - protokol BB84, bezpečnost a omezení kvantového přenosu klíče, kvantová teleportace a kvantové opakovače

Model kvantového počítání pomocí bran – základní kvantové brány – jednoqubitové rotace a CNOT, výpočetní univerzálnost, Grayův kód

Diskrétní množina univerzálních hran – Z-Y rozklad, aproximace libovolné jednoqubitové brány

Deutschův a Deutschův-Jozsův algoritmus, výpočetní složitost a asymptotické škálování algortimů

Groverův vyhledávací algoritmus – jeden a více označených prvků, asymptotické škálování

Kvantová Fourierova transformace, kvantový odhad fáze, Shorův algoritmus

Kvantové operace, CPTP zobrazení a Krausova reprezentace

Steinspringovo prodloužení, depolarizační, rozfázovací a tlumící kanál

Zobecněná měření – POVM měření, jednoznačná diskriminace kvantových stavů, Naimarkovo rozšíření

Kvantová korekce chyb – bit-flip a phase-flip kódy, Shorův kód

Realizace kvantových počítačů – fotonické a supravodivé qubity

Kvantové počítání založené na měření – teleportace kvantových bran, výpočetní náročnost