Avoimen uusissa kvanttilaskennan opinnoissa opit, miten ja miksi informaation prosessointi tulevaisuudessa muuttuu
“Kvanttiteoria tarjoaa loputtomasti uusia ihmeellisyyksiä ja löytämisen riemua. Siksikin nautin kvantti-informaation opettamisesta sekä kvanttifysiikan kauneuden kertomisesta erilaisille yleisöille.”
Näin kuvaa Teiko Heinosaari, joka on kvanttilaskennan professori Jyväskylän yliopiston informaatioteknologian tiedekunnassa.
Hän on kehittänyt JYU avoimen yliopiston tarjontaan uuden maksuttoman verkkokurssin, Kvanttilaskennan aakkoset A. Myöhemmin vuonna 2024 pääsevät kaikki kiinnostuneet opiskelemaan myös kurssit B ja C.
Uutuusopintojakso on 2 opintopisteen laajuinen, verkossa omatoimisesti suoritettava kurssi. Kurssi perustuu suurelta osin tekemällä oivaltamiseen ja vaatii sinulta aktiivista otetta opiskeluun.
”A-osassa käymme läpi kvanttilaskennan peruskäsitteitä – kuten todennäköisyys, informaatio, porttilaskenta ja kvanttiporttilaskenta – sekä kytkemme informaation prosessoinnin fysiikkaan. Varsinaisesti kvanttiteoriaan emme vielä A-kurssilla pureudu, ja esimerkiksi matematiikan tietoja ei vielä tällä kurssilla juurikaan tarvitse”, Heinosaari kertoo.
JYU avoimen opinnot ovat avoimia kaikille, eikä kurssi vaadi tiettyjä esitietoja. Ilmoittautuminen on nyt auki, ja opiskelunkin pääsee aloittamaan heti.
Kvantit nopeuttamaan laskentaa
Kvanttimekaniikan ymmärrys kasvoi vaiheittain erityisesti 1900-luvun ensimmäisen neljänneksen aikana, ja varsinainen kvanttiteoria muotoutui sata vuotta sitten, noin vuosien 1925–1927 välisenä aikana. Kvanttifysiikka on ollut jo vuosikymmeniä olennainen osa esimerkiksi uusien materiaalien kehittämisessä. Uudempana kvanttifysiikan sovellusalueena on informaatioteknologia.
Kvanttilaskenta on vasta kehitysvaiheessa, mutta tulevaisuudessa kvanttiteknologian odotetaan tuovan työkaluja ihmiskunnan kohtaamien suurten haasteiden ratkaisemiseen.
”Nyky-yhteiskunnan toiminnoissa tietokoneiden laskentakapasiteetti on suuressa roolissa. Esimerkiksi tuotantoprosessien optimointi ja parhaiden liikennereittien valitseminen vaatii paljon laskentaa. Kvanttitietokone saattaa pystyä ratkomaan joitakin tehtäviä paljon nopeammin kuin nykyiset supertietokoneet”, Heinosaari toteaa.
Tutustu myös muihin JYU avoimen yliopiston teknologian ja fysiikan opintoihin, kuten Kvanttimekaniikkaa ja suhteellisuusteoriaa yleissivistävästi (2 op).