defter*
defter / katalog / MATH 421
MATH 421

Introduction to Quantum Computation

Quantum computation reframes information processing around the linear-algebraic machinery of quantum mechanics, states as vectors in Hilbert space, gates as unitaries, measurement as projection, and asks where this buys you genuine computational advantage over a classical machine. You'll work through Dirac notation and density operators until they feel routine, derive Bell inequalities, design circuits from universal gate sets, and trace through the canonical algorithms (Deutsch, Grover, and Shor's factoring via phase estimation) on homework and a presentation. Solid linear algebra is the real prerequisite; the payoff is a working foundation for quantum information, cryptography, and complexity theory courses, and for reading current research without treating the qubit as a black box.

Kredi3ECTS5FakülteFaculty of ScienceBölümMathematicsMateryal1KoordinatörCihan Okay
Ön koşulMATH 220 veya MATH 223 veya MATH 225 veya MATH 241

Haftalık müfredat 14 hafta

Hafta 114–20 Eyl
Dirac notation ve linear operator'lar
Dirac notation, Inner product spaces, Linear operators
Dirac notationinner product spacelinear operator
Hafta 221–27 Eyl
Eigenvector'ler, polar ve singular value decomposition
Eigenvectors and eigenvalues, Polar and singular value decomposition
eigenvectoreigenvaluepolar decompositionsingular value decomposition
Hafta 328 Eyl – 4 Eki
Quantum mechanics postulatları ve ölçüm
Postulates of quantum mechanics, quantum measurements
postulatesquantum measurement
Hafta 45–11 Eki
Teleportation, superdense coding ve density operators
Applications: teleportation and superdense coding, density operators
teleportationsuperdense codingdensity operator
Hafta 512–18 Eki
Schmidt decomposition ve Bell eşitsizlikleri
Schmidt decomposition, Bell inequalities
Schmidt decompositionBell inequalities
Hafta 619–25 Eki
Hesaplama modelleri: Turing machine ve circuit
Models of computation: Turing machines, circuits
Turing machinecircuitmodels of computation
Hafta 726 Eki – 1 Kas
Computational complexity temelleri
Computational complexity
computational complexity
Hafta 82–8 Kas
Quantum circuit: tek qubit ve kontrollü kapılar
Quantum circuits: Single qubit operations, controlled operations
quantum circuitsingle qubit operationcontrolled operation
Hafta 99–15 Kas
Universal quantum gates kümesi
Universal quantum gates
universal quantum gatesquantum gate
Hafta 1016–22 Kas
Kuantum algoritmalar: Deutsch algoritması
Quantum algorithms: Deutsch’s algorithm
quantum algorithmDeutsch's algorithm
Hafta 1123–29 Kas
Fourier transform ve phase estimation
Fourier transform, Phase estimation
Fourier transformphase estimation
Hafta 1230 Kas – 6 Ara
Order-finding ve Shor's factoring algorithm
Order-finding, Shor’s factoring algorithm
order-findingShor's factoring algorithm
Hafta 137–13 Ara
Period-finding ve discrete logarithm
Period-finding, discrete logarithms
period-findingdiscrete logarithm
Hafta 1414–20 Ara
Kuantum arama: Grover algoritması
Quantum search algorithms: Grover’s algorithm
quantum searchGrover's algorithm

Önerilen kaynaklar 1 kitap

📕
Zorunlu
Quantum Computation and Quantum Information
Michael A. Nielsen and Isaac L. Chuang
10th Anniversary edition · Cambridge University Press

Bu dersi alınca · 5 öğrenme çıktısı

Bilkent'in resmî syllabus'ünden. Sağdaki etiket o çıktının hangi değerlendirmeyle ölçüldüğünü söylüyor.

Ders notları · hazırlanıyor

MATH 421 için 1 materyal toplandı, not henüz yazılmadı.

Defter ekibi bu dersin materyallerinden tek bir tutarlı ders notu hazırlıyor. Aşağıda ne toplandığını görebilirsin; eksik bulduğun bir şey varsa eklersen sentez daha iyi olur.

materyalleri gör ↓

Paylaşılan materyaller · 1 parça

ders notu1

Dosya adlarını yayınlamıyoruz: yükleyenler anonim ama dosya adında isim geçebiliyor. Bu materyaller ders notu hazırlanırken kullanılıyor.

2026-2027 Güz için şubesi henüz görünmüyor. Kayıt sistemi bu dersi bu dönem listelemiyor, ama şube girişi sürüyor: ders kaydı 15 Eylül, bölümler o güne kadar şube ekleyebiliyor. Son 4 güz döneminin 3 tanesinde açılmış, yani bu dönem de açılması beklenir. Son açıldığı dönemde (2025-2026 güz) 1 şube vardı. Ön kayıt müfredat üzerinden yapılıyor, açılan şube listesi üzerinden değil; o yüzden ön kayıtta seçebildiğin bir dersin şubesi burada henüz görünmeyebilir. Kesin sonuç ders kaydında belli oluyor. kayıt tarihleri → · açık dersler

⚠️ FZ engelleyen şartlar

More than %25 average from Midterm.

Hocalar 0 bu dönem · 1 geçmiş

Geçmişte ders veren (1 kişi)
Cihan Okay