Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Advanced Graduate Quantum Measurement and Estimation Theory

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-SZD-QMET
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Advanced Graduate Quantum Measurement and Estimation Theory
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Punkty ECTS i inne: (brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

fizyka

Założenia (opisowo):

Familiarity with quantum mechanics and linear algebra. Previous contact with quantum information and quantum optics is welcomed, though not indispensable.

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Introduction to quantum measurement and estimation theory as well modern developments in the field of quantum metrology.

Pełny opis:

1. Quantum measurements

- quantum measurement mathematical formalism

- decoherence mechanisms

- weak and strong measurements

- joint measurements of non-commuting observables

2. Classical estimation theory

- Fisher information, Cramer-Rao bound

- Maximum likelihood estimation

- Bayesian estimation

3. Quantum estimation theory

- discrimination of quantum states

- quantum Fisher information

- optimal Bayesian quantum estimation

- covariant measurements

4. Quantum metrology

- Quantum channel estimation

- Optimal phase estimation

- Practical quantum enhanced metrological schemes (squeezed states of light, spin-squeezed states)

- Impact of decoherence on quantum enhanced protocols

- Fundamental bounds in quantum metrology

- Practical applications: gravitational wave detectors, atomic clocks

Literatura:

S. M. Kay "Fundamentals of statistical signal processing: estimation theory"

C. W. Helstrom "Quantum detection and estimation theory",

A. S. Holevo "Probabilistic and Statistical Aspects of Quantum Theory"

Efekty uczenia się:

Understanding of limitations imposed by quantum mechanics on measurement precision. Ability to formulate optimization problems to find optimal measurement strategies. Applications of the knowledge of non-classical states of light and atoms in proposing interferometric schemes with quantum enhanced precision (with potential use in devices such as gravitational wave detectors or atomic clocks).

Metody i kryteria oceniania:

Homework problems, Exam

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.3.0 (2024-03-22)