量子元件技術與計算
Technology and Computing of Quantum Devices
| 節 | 週四 |
|---|---|
2 09:00–09:50 | 量子元件技術與計算 ED203 3 節連堂 |
3 10:10–11:00 | |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
「短期目標」強調傳授重要知識並透過普及這些概念與知識培養學子對量子計算領域的學識涵養;「長期目標」則希冀學生藉由PBL的方式,對量子計算的相關延伸技術和應用發展能夠學以致用地更進一步的探索,培養更多量子計算的種子研究人才以推動這個領域的持續精進。課程的第一階段- 以「量子點」為專案的導向學習: 將從介紹量子物理開始,強調物理上觀念的理解和釐清與現象的說明,不側重於繁瑣的數學理論的推導。課程的第二階段- 以「電晶體」為專案的導向學習:在量子點的基礎上,將引入電晶體的概念,透過簡潔易懂的講述方式,重點教學半導體元件物理,隨後引入極低溫的電晶體的元件物理和所引起的極低溫效應。課程的第三階段- 以「量子計算」為專案的導向學習:在學習完量子點和極低溫電晶體後, 我們開始進入「應用」的層次,引入量子閘的觀念和幾種重要但簡單的量子演算法之設計。
普通物理 、 微積分、微分方程、線性代數、固態電子學導論、半導體元件物理、電子學1,2、電路學1,2
助教、線上模擬平台、電子書和電子期刊文獻
講授,分組報告,模擬實驗 出席與發問: 10% 分組報告: 6次 x 10% 實驗: 3次 x 10%
- 1. Basic Concept and Principle of the Quantum Physics
- 2. Basic Cryogenic Semiconductor Physics and CMOS Devices
- 3. Quantum Computing and Basic Algorithms
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | (案例一)1. Basic Concept and Principle of the Quantum Physics (1) |
| 第 2 週 | (案例一)1. Basic Concept and Principle of the Quantum Physics (2) |
| 第 3 週 | 根據案例一的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 4 週 | 根據案例一的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 5 週 | 模擬實驗項目 1: 模擬量子點奈米尺寸的光學折射實驗 |
| 第 6 週 | (案例二) 2. Basic Semiconductor Physics and CMOS Devices (1) |
| 第 7 週 | (案例二) 2. Basic Semiconductor Physics and CMOS Devices (2) |
| 第 8 週 | 根據案例二的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 9 週 | 根據案例二的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 10 週 | 模擬實驗項目 3: 模擬MOSFET的電特性 |
| 第 11 週 | 觀摩實驗項目 4: 觀摩助教量測極低溫MOSFET特性 |
| 第 12 週 | (案例三) Quantum Computing and Basic Algorithms (1) |
| 第 13 週 | (案例三) Quantum Computing and Basic Algorithms (2) |
| 第 14 週 | 根據案例三的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 15 週 | 根據案例三的課程重點,修課學員分組選擇主題上台報告,並製作報告投影片和書面報告內容。 |
| 第 16 週 | 模擬實驗項目 5: 模擬和設計雙量子位元糾纏態演算法 |
Textbook: Venkateswaran Kasirajan, “Fundamentals of Quantum Computing: Theory and Practice”, 1st ed., SPRINGER, 2021. Reference: -Thomas G Wong, “Introduction to Classical and Quantum Computing” 1st edition References, published by Rooted Grove, Omaha, Nebraska, ISBN: 979-8-9855931-0-5 (Paperback). - Ben G. Streetman and Sanjay Kumar Banerjee, “Solid State Electronic Devices” – S. M. Sze, “Semiconductor Devices: Physics and Technology”