Akademia Sztuki Kwantowej — materiały szkoleniowe

Na tej stronie zebrano wszystkie materiały dydaktyczne powstałe w projekcie Akademia Sztuki Kwantowej. Materiały są bezpłatne, dostępne bez logowania i bez zakładania konta, na licencji Apache 2.0.

Jak korzystać z materiałów

Chcę tylko przeczytać wykład. Wybierz blok tematyczny i kliknij tytuł wykładu — plik PDF otworzy się w przeglądarce.
Chcę zobaczyć ćwiczenia z wynikami. W tabeli notatników kliknij „czytaj w przeglądarce”. Zobaczysz kod, wykresy i wyniki obliczeń bez instalowania czegokolwiek.
Chcę samodzielnie uruchomić kod. Pobierz materiały (przycisk Code → Download ZIP na stronie repozytorium), zainstaluj pakiety wymienione w pliku requirements.txt danego bloku i uruchom jupyter notebook. Szczegółowa instrukcja znajduje się na stronie każdego bloku.

Bloki tematyczne

1. Obliczenia i algorytmy kwantowe

Wprowadzenie do obliczeń kwantowych — od podstaw matematycznych i fizycznych po algorytmy. Stany i pomiary kwantowe, bramki, układy złożone, informacja kwantowa, gęste kodowanie, teleportacja, kryptografia kwantowa oraz algorytmy Deutscha, Grovera i Shora.

Prowadzenie: dr hab. inż. Piotr Gawron, prof. dr hab. Zbigniew Puchała, dr Hanna Wojewódka-Ściążko
Zawartość: 6 plików PDF (609 stron) · 3 programów przykładowych · 39,2 MB

2. Dwa dni z uczeniem maszynowym

Wprowadzenie do klasycznego (nie-kwantowego) uczenia maszynowego: analiza danych, klasteryzacja, redukcja wymiarowości, detekcja anomalii, maszyny wektorów nośnych, sieci neuronowe i konwolucyjne, duże modele językowe. Blok stanowi podstawę do metod kwantowych.

Prowadzenie: dr hab. inż. Przemysław Głomb
Zawartość: 8 plików PDF (970 stron) · 26 notatników Jupyter · 36 programów przykładowych · 158,6 MB

3. Kwantowy perceptron

Implementacja kwantowego modelu perceptronu na komputerach kwantowych IBM. Bramkowy model obliczeń kwantowych w praktyce: Qiskit, dostęp do IBM Quantum, szum kwantowy i mitygacja błędów pomiaru, kwantowe sieci neuronowe, algorytm Deutscha, bramki pulsowe.

Prowadzenie: dr hab. inż. Łukasz Pawela
Zawartość: 3 plików PDF (168 stron) · 12 notatników Jupyter · 15,2 MB

4. Kwantowe wyżarzanie kombinatorycznych problemów optymalizacyjnych

Adiabatyczne obliczenia kwantowe i algorytmy inspirowane fizyką, ze szczególnym uwzględnieniem procesora kwantowego D-Wave. Model Isinga i QUBO, kodowanie problemów (Max-Cut, kolorowanie grafów, TSP), symulowane wyżarzanie, symulowana bifurkacja, obliczenia na kartach graficznych.

Prowadzenie: dr hab. Bartłomiej Gardas
Zawartość: 1 plików PDF (136 stron) · 24 notatników Jupyter · 8 programów przykładowych · 18,9 MB

5. Kwantowe uczenie maszynowe i kwantowe metody jądrowe

Rozwiązywanie problemów uczenia maszynowego za pomocą komputerów kwantowych: obwody parametryzowalne, algorytmy wariacyjne, kwantowe sieci neuronowe, kwantowe metody jądrowe, modele hybrydowe (PyTorch/JAX + PennyLane) oraz wpływ szumu na jakość modeli.

Prowadzenie: dr hab. inż. Piotr Gawron
Zawartość: 2 plików PDF (225 stron) · 3 notatników Jupyter · 3 programów przykładowych · 21,9 MB

Nagrania wykładów

Nagrania wideo wykładów online (40 nagrań, ok. 15 GB) są dostępne w dwóch miejscach: w systemie akademia.iitis.pl przy poszczególnych wydarzeniach oraz w repozytorium Zenodo pod trwałym identyfikatorem 10.5281/zenodo.22231106. Archiwum wszystkich wydarzeń projektu wraz z programami znajduje się na stronie ask.iitis.pl/archiwum.

Jak cytować

Materiały Akademii Sztuki Kwantowej, Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk, Gliwice 2024–2026, github.com/iitis/AkademiaSztukiKwantowej.