| 课程号 |
04834500 |
学分 |
2 |
| 英文名称 |
Introduction to Quantum Information Technology |
| 先修课程 |
本课程面向全校各专业本科生，无先修课程限制，如学生有量子力学、线性代数、光学、理论力学、电磁学等基础更好；对校外学生开放选课。 |
| 中文简介 |
本课程主要讲授与量子信息技术有关的基础知识、发展现状和未来趋势，以期拓展学生在量子信息技术领域的知识面，培养学生对量子信息技术的兴趣。本课程采用专题讲座式教学方式，授课形式以幻灯片为主、辅以一定的黑板板书。本课程包括 16 个专题讲座，内容涵盖：量子信息技术的概念和历史、与量子信息技术有关的基本概念、量子计算、量子保密通信、量子精密测量、核磁共振等前沿量子信息技术的发展现状及未来趋势。 |
| 英文简介 |
This course introduces the basics, the current status and the future of the quantum information technology, and aims at broadening the students’ knowledge and cultivating their interests in this field. The course consists of 16 talks, the topics of which include but not limited to the history of the quantum information technology, some basic conceptions such as wave-particle duality, entanglement, atomic structure, and the current status and future of quantum computing, quantum communication, quantum precision measurement and some other typical and important quantum information technologies. |
| 开课院系 |
信息科学技术学院 |
| 成绩记载方式 |
百分制 |
| 通识课所属系列 |
|
| 授课语言 |
中英双语 |
| 教材 |
|
| 参考书 |
|
| 教学大纲 |
本课程共设16讲，系统讲授主流量子信息技术的基本原理与发展现状，旨在帮助学生建立从量子力学基础到技术应用的完整认知，拓展学科视野。同时，课程注重引导学生认识基础研究驱动技术创新的内在规律，深刻理解关键核心技术自主可控的国家战略意义；通过展示我国（特别是北京大学）在量子科技领域的重大突破，激发学生的科研志趣与使命担当。
本课程主要讲授与量子信息技术有关的基础知识、发展现状和未来趋势，包括 16 个专题讲座，内容涵盖：量子物理的概念和发展历程、与量子信息技术有关的基本概念、量子计算、量子保密通信、量子精密测量、核磁共振等前沿量子信息技术的发展现状和未来趋势：
第一讲、总揽：假说—科学—技术 —— 群星璀璨，百年史话（2 学时）
第二讲、量子初探（一）：原子—结构—光谱 —— 能量、频率、测量（2 学时）
第三讲、量子初探（二）：粒子乎—波动乎 —— 光的波粒二象性（2 学时）
第四讲、量子初探（三）：粒子—物质波也 —— 物质波的波粒二象性（2 学时）
第五讲、量子初探（四）：相干—纠缠—量子革命 —— 薛定谔猫，是死是活？（2 学时）
第六讲、量子技术（一）：梅塞—莱塞—激光 —— 量子激射放大器（2 学时）
第七讲、量子技术（二）：导体—绝缘体—半导体 —— 信息技术的物性基础（2 学时）
第八讲、量子技术（三）：原子钟—时间基准—卫星导航 —— 精准的时钟，精确的定位（2 学时）
第九讲、量子技术（四）：磁传感、电传感、量子传感 —— 原子磁（电）传感器（2 学时）
第十讲、量子技术（五）：核磁共振—磁共振成像 —— 量子技术与现代医学（2 学时）
第十一讲、量子技术（六）：观星术—干涉—1 阶、2 阶 —— 从强度干涉仪到量子光学（2 学时）
第十二讲、量子技术（七）：激光操控—第五物态 —— 玻色-爱因斯坦凝聚（2 学时）
第十三讲、量子技术（八）：追求更快的计算能力 —— 量子计算、量子模拟、量子加速（2 学时）
第十四讲、量子技术（九）：追求更高的安全性 —— 量子密钥分发、量子密码、量子通信（2 学时）
第十五讲、量子技术（十）：计量学的革命 —— 2019 始，精准测量俱归量子频标（2 学时）
第十六讲、展望：期待？挑战！—— 百年量子，走向何方？（2 学时）
本课程采用专题讲座式教学方式，授课形式以幻灯片为主、辅以一定的黑板板书。鼓励学生积极阅读量子信息技术领域相关的经典书籍、科研论文等文献资料，并引导学生深入思考量子信息技术领域的前沿问题。课堂讲授占 80%，指导学生开展文献阅读、问题讨论等占 20%。
本课程考核方式为期末论文，具体要求如下：
1）结合 16 节专题讲座内容，选择任意一种量子信息技术，阐述其发展历程、基本概念、关键性的技术问题、目前现状、未来发展方向，至少需结合该技术领域某一个主要的技术问题或发展方向进行讨论；
2）中英文不限、正文字数不少于 3000 字（会给出 Latex 模板）；
3）提交时间为课程结束后两周内。
|
| 教学评估 |
吴腾：
学年度学期：19-20-3，课程班：量子信息技术概论1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：null；
学年度学期：20-21-3，课程班：量子信息技术概论1，课程推荐得分：null，教师推荐得分：null，课程得分分数段：null；
学年度学期：22-23-3，课程班：量子信息技术概论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.17，课程得分分数段：90-95；
学年度学期：24-25-3，课程班：量子信息技术概论1，课程推荐得分：0.0，教师推荐得分：9.5，课程得分分数段：null；
|