E4050 教學大綱表

教學大綱表 (113學年度第2學期)

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課程名稱 Course Title	(中文) 量子計算 (英文) Quantum Computing			開課單位 Departments	電機工程學系
				課程代碼 Course No.	E4050
授課教師 Instructor	龔宗鈞
學分數 Credit	3.0	必/選修 core required/optional	選修	開課年級 Level	大四
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites)：線性代數、概率與統計
課程概述與目標(Course Overview and Goals)： 1. 介紹量子電腦與量子計算的理論基礎。 2. 搭配IBM Q Experience 的實作，達到理論與實作的結合。
教科書(Textbook)	量子電腦與量子計算-IBM Q Experience 實作發行：碁峯資訊股份有限公司作者：張元翔年份：2020
參考教材(Reference)	1. Quantum Computation and Quantum Information, 10th Anniversary Edition, By Michael A. Nielsen & Isaac L. Chuang 2. Qiskit textbook https://qiskit.org/textbook/using-the-textbook.html

課程大綱 Syllabus			學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
序 No.	單元主題 Unit topic	內容綱要 Content summary	學生學習目標 Learning Objectives	單元學習活動 Learning Activities	學習成效評量 Evaluation	備註 Notes
1	量子電腦簡介	量子革命、量子電腦的科學領域	讓學生學習到量子電腦的相關科學領域	講授
2	數學基礎	Linear algebra, Tensor Products	讓學生學習到量子計算之相關數學基礎	講授
3	量子位元	量子位元表示法、量子疊加態、Bloch sphere	讓學生學習到量子位元的相關特性	講授
4	量子邏輯閘	量子邏輯閘之介紹、量子邏輯閘串並聯、量子邏輯閘的數位邏輯運算、量子糾纏態	讓學生學習到量子邏輯閘之運作與對應之矩陣運算	講授實作	作業	HW 1
5	電路作曲家	IBM Q Experience開發工具、電路作曲家實作	讓學生學習到IBM Q Experience開發工具、電路作曲家實作	講授實作
6	Deutsch algorithm	量子演算法-Deutsch algorithm	讓學生學習量子演算法-Deutsch algorithm	講授實作	作業平時考	HW 2 Quiz 1
7	Deutsch-Jozsa algorithm	量子演算法-Deutsch-Jozsa algorithm	讓學生學習量子演算法-Deutsch-Jozsa algorithm	講授實作
8	期中考	量子邏輯閘的綜合應用、量子演算法實作	讓學生學習到量子邏輯閘的綜合應用、量子演算法實作		期中考
9	Deutsch-Jozsa algorithm	量子演算法-Deutsch-Jozsa algorithm	讓學生學習量子演算法-Deutsch-Jozsa algorithm	講授實作
10	Bernstein-Vazirani algorithm	量子演算法-Bernstein-Vazirani algorithm	讓學生學習量子演算法-Bernstein-Vazirani algorithm	講授實作	作業	HW 3
11	Bernstein-Vazirani algorithm	量子演算法-Bernstein-Vazirani algorithm	讓學生學習量子演算法-Bernstein-Vazirani algorithm	講授實作	平時考	Quiz 2
12	Simon algorithm	量子演算法-Simon algorithm	讓學生學習量子演算法-Simon algorithm	講授實作
13	Simon algorithm	量子演算法-Simon algorithm	讓學生學習量子演算法-Simon algorithm	講授實作
14	Grover algorithm	量子演算法-Grover algorithm	讓學生學習量子演算法-Grover algorithm	講授實作	作業平時考	HW 4 Quiz 3
15	Grover algorithm	量子演算法-Grover algorithm	讓學生學習量子演算法-Grover algorithm	講授實作
16	期末考	量子演算法的綜合練習	讓學生綜整量子演算法
17	Quantum Fourier Transform	量子演算法-Quantum Fourier Transform	讓學生學習量子演算法-Quantum Fourier Transform	講授實作	彈性教學
18	Quantum Fourier Transform	量子演算法-Quantum Fourier Transform	讓學生學習量子演算法-Quantum Fourier Transform	講授實作	作業彈性教學	HW 5 請於 2024/6/20 前於 Tronclass 繳交彈性教學週之作業 HW 5

彈性教學週活動規劃

序 No.	實施期間 Period	實施方式 Content	教學說明 Teaching instructions	彈性教學評量方式 Evaluation	備註 Notes
1	起:2024-06-10 迄:2024-06-14	1.同步遠距教學 Synchronous distance learning	Quantum Fourier Transform
2	起:2024-06-17 迄:2024-06-21		Quantum Fourier Transform	作業 HW 5	請於 2024/6/20 前於 Tronclass 繳交彈性教學週之作業 HW 5

教學要點概述：
1.自編教材 Handout by Instructor：
□ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
■ 1-4.教科書 Textbook
■ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation：期末考：25% 期中考：25% 彈性教學：10% 平時考：25% 作業：15%

教學資源(Teaching Resources)：
■ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定：https://curri.ttu.edu.tw/p/412-1033-1254.php