Kvantový hardware

- Úvod a historie kvantového počítání. Vybrané partie z kvantové fyziky - bra-ketový formalismus, operátory, amplitudy pravděpodobnosti, měření, obrazy kvantové mechaniky, unitarita.
- Qubit, Blochova sféra, čisté a smíšené stavy, matice hustoty, tenzorový součin, provázané stavy, kvantová hradla (brány).
- Přehled existujících kvantových počítačů a principy jejich fungování.
- Interakce světla a hmoty, Fockovy stavy, koherentní stavy, termální stavy, stlačené stavy, Wignerovo rozdělení
- Supravodivý qubit, Josephsonova křižovatka (Josephson junction), Transmon qubit, interakce dvouhladinového systému s rezervoárem (Jaynes-Cummings model).
- Dynamika qubitů, Rabiho oscilace, supravodivé kvantové obvody a jejich charakterizace, projektivní měření, POVM (A positive operator-valued measure).
- Fotonický qubit, fotonické optické brány, ukázky experimentálních realizací.
- Generování jednotlivých fotonů (parametric down-conversion) a provázaných párů, detekce fotonů, polarizace.
- Hong-Ou-Mandel efekt, kvantový repeater, kvantová paměť, integrovaná kvantová fotonika.
- Iontové pasti, radiofrekvenční past (Paul trap), Penningova past a další metody záchytu iontů .
- Manipulace s jednotlivými ionty, realizace kvantových hradel.
- Chlazení iontů, ukázky experimentálních realizací.
- Fyzikální popis dalších kandidátů pro kvantové počítání (kvantové tečky, neutrální atomy, magnetická rezonance).