Bygga och programmera en kvantdator
Lär dig kvantdatorer från grunden – från supraledande kretsar och nanofabrikation till kvantalgoritmer, i ett forskningsnära projektarbete
Chalmers bygger en kvantdator och du kan bidra till denna utveckling!
Kvantdatorer beskrevs först av Richard Feynman för att lösa numeriska och simuleringsproblem som annars skulle ta årtusenden även med de snabbaste superdatorerna. Att bygga en kvantdator är ett tvärvetenskapligt arbete som kräver kompetens inom discipliner som hårdvarudesign, nanotillverkning, mikrovågsteknik, algoritmutveckling och numeriska simuleringar. Vi kallar detta ”full stack quantum computation”. Beräkningsprocessen kopplar den speciella kvanthårdvaran, innesluten i mycket låga temperaturer nära den absoluta nollpunkten, hela vägen till användargränssnittet.
I den här kursen lär sig studenterna om detta framväxande fält genom att engagera sig i forskningens framkant.
Allmän information
Kursen består av föreläsningar och ett projekt. Huvuddelen är ett utmaningsdrivet projekt som genomförs av team om 2–4 studenter. Studenterna får den unika möjligheten att utforma ett projekt kring valfritt lager i kvantdatorstacken, eller i gränssnittet mellan lager. Vi kan erbjuda den här typen av projekt tack vare Wallenberg Centre for Quantum Technology, vars centrala projekt är att bygga en fullstack-kvantdator baserad på supraledande kretsar.
Kursen inleds med sju föreläsningar om grunderna i kvantmekanik, kvantmjukvara och kvanthårdvara. Därefter tar studenterna fram projektförslag och får återkoppling på dem. De utmaningsdrivna projekten pågår sedan under resten av terminen, under handledning av akademisk personal vid Chalmers. I slutet av terminen presenterar teamen sina resultat och lämnar in en skriftlig rapport.
Efter avslutad kurs ska studenten kunna:
- beskriva och tillämpa de kvantmekaniska principerna för tvånivåsystem (kvantbitar);
- tillämpa kvantmekanikens matematiska formalism;
- tillämpa grindmodellen (gate model) för kvantberäkning;
- analysera och förklara olika typer av kvanthårdvara och kvantbitsarkitekturer;
- designa och implementera projektspecifik kvantmjukvara eller -hårdvara (till exempel supraledande kvantkretsar, kryogen inkapsling, styrelektronik i rumstemperatur, mät- och styrskript).
Så ansöker du
Ansök till alla Tracks-kurser på antagning.se / universityadmissions.se.
Sök på kurskoden TRA200.
För att vi ska kunna bedöma din ansökan ber vi dig bifoga ett kort motivationsbrev där du berättar om din bakgrund och vilken typ av projekt du är intresserad av. Motivationsbrevet är ett tillfälle för varje student att uttrycka specifika intressen och erfarenheter som inte framgår av enbart betygsutdrag. Syftet är att hjälpa lärarna att gruppera studenter utifrån bakgrund och intressen. Du kan även ladda upp ett CV som ger ytterligare relevant bakgrund.
Ladda upp motivationsbrevet på ditt konto på antagning.se / universityadmissions.se.
Mer information om hur du väljer kurser.
Kursspråk
Svenska
Tracks – ett unikt utbildningskoncept
Trackskurserna är en del av Chalmers ordinarie utbildningsutbud, men tillhör inte något specifikt program eller en enskild institution. Kurserna är tvärdisciplinära och valbara för alla Chalmersstudenter i årskurs 2–5 och är även öppna att söka för Chalmers doktorander och alumner.
Genom att läsa en Trackskurs kan du själv forma din utbildning efter eget intresse oavsett vilket program du läser.
Professionella färdigheter
Trackskursernas arbetssätt utvecklar dina kunskaper och färdigheter i bland annat teamwork, etik, kommunikation och entreprenörskap – så kallade professionella färdigheter – utan att kompromissa med de mer djupgående ämneskunskaperna som varje kurs ger.
Samverkan med näringsliv, samhälle och den senaste forskningen
Trackskurserna genomförs i nära samarbete med det omgivande samhället, industrin och den senaste forskningen. Genom att tillsammans angripa verkliga frågeställningar och aktuella problem utvecklar du nya arbetssätt och nätverk utanför dina egna ämnesområden och utanför akademins värld.
Många av Trackskurserna hålls i Chalmers Fuse som är ett modernt makerspace och labb – en kreativ och inspirerande mötesplats där utbildning, forskning, industri och samhälle möts för att testa och realisera idéer tillsammans
Register today
Register now
Course Participant profile
Linjär algebra och klassisk elektrodynamik krävs. Beroende på vilket projekt du väljer kan fasta tillståndets fysik, datoralgoritmer eller elektronisk kretskonstruktion vara till hjälp, men det är inget krav.