girniy.ru 1
1. Аналоговое и цифровое представление информации. Особенности аналоговых ЭВМ.


2. Информационная энтропия. Связь с принципом Ландауэра и вторым началом термодинамики.

3. Измерение запутанных состояний. Парадокс Эйнштейна – Подольского – Розена.

4. Какова минимальная диссипация энергии при выполнении операции И?

5. Модулярная арифметика. Квантовое вычисление функций.


1. Количество информации. Двоичное кодирование информации.

2. Логически обратимые и необратимые операции. Связь с физической обратимостью и диссипацией энергии.

3. Невозможность копирования произвольного квантового состояния. Физическое значение no-cloning theorem.

4. Базисные состояния 2-разрядного квантового регистра. Состояния Белла.

5. Квантовое преобразование Фурье.


1. Основные логические операции. Булевы функции. Вентили.

2. Обратимые вычисления. Вентиль Тоффоли. Обратимый компьютер.

3. Телепортация квантового состояния.

4. Какова минимальная диссипация энергии при копировании 1-битовой ячейки?

5. Квантовый интерферометр. Одночастичная интерференция как модель квантового вычисления.


1. В чем, по вашему мнению, заключается «физичность» информации?

2. Брауновский компьютер.

3. Однокубитовые операции. Вентиль Адамара. Фазовый вентиль.

4. Приведите примеры запутанного и мультипликативного состояний 2-разрядного квантового регистра.

5. Алгоритм вычисления функции в многочастичном квантовом интерферометре.


1.Обращение принципа Ландауэра.

2. Квантовая информационная ячейка – кубит. Гильбертово пространство состояний кубита. Представление двухкомпонентных векторов состояния и операторов физических величин.

3. Квантовые вентили. Квантовые сети.

4. Каково минимальное изменение энтропии при выполнении операции «ИЛИ»?

5. Квантовый алгоритм определения свойств бинарной функции. "Оракул".


1. Диссипация энергии при вычислениях. Принцип Ландауэра и его значение.

2. Композитные состояния (квантовые регистры). Расширенное гильбертово пространство 2-разрядного квантового регистра.

3. Представление чисел в квантовых регистрах. Сколько чисел можно записать в n- разрядном квантовом регистре?

4. Какова минимальная диссипация энергии при выполнении операции «НЕ» (логическая инверсия)?

5. Задача разложения числа на простые множители и ее связь с определением периода числовой последовательности.


1. Объяснение принципа Ландауэра с помощью демона Максвелла.

2. Запутанные состояния многокомпонентной системы.

3. Двухкубитовые операции. C-NOT и контролируемый фазовый вентиль.

4. Какова минимальная диссипация энергии при выполнении операции «исключительное ИЛИ»?

5. Квантовый алгоритм определения периода числовой последовательности.


Дополнительные вопросы


1. Физическая реализация однокубитовых операций.

2. Физическая реализация контролируемых операций.

3. Причины вычислительной мощности квантовых компьютеров.

4. Общая схема квантового компьютера.

5. Полный набор логических операций.

6. Квантовое измерение. Всегда ли квантовое состояние разрушается при измерении?

7. Чем отличается копирование информации в классическом и квантовом случае?

8. Почему диссипация энергии при необратимых операциях необходима для работы брауновского компьютера?

9. Сколько чисел можно записать в 5-разрядный классический регистр? А сколько в 5-разрядный квантовый регистр?

10. В чем состоит квантовый параллелизм вычислений?

11. Сколько операций одновременно может выполнить квантовый компьютер, состоящий из 10 кубитов?