DE1004 Kvantu sakaru sistēmas

Kods DE1004
Nosaukums Kvantu sakaru sistēmas
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles; Brīvās izvēles
Līmenis un tips Augstākā līmeņa, Akadēmiskais
Tematiskā joma Elektronika un telekomunikācijas
Struktūrvienība Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultāte
Mācībspēks Andis Supe, Jurģis Poriņš, Oskars Ozoliņš, Sandis Spolītis, Rihards Mūrnieks, Ints Murāns
Kredītpunkti 9.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kursa ietvaros studenti iegūst zināšanas par kvantu informācijas pārraidi, kvantu atslēgām, kvantu sakaru protokoliem un nākotnes kvantu interneta iespējamo inženiertehnisko infrastruktūru..
Šobrīd kvantu zinātne ir aizgājusi tik tālu, ka jau ir realizēti vairāki kvantu informācijas tīklu koncepti pasaulē, tādi ka DARPA QKD, SECOQC Vienna, Tokyo QKD, Geneva area network, QUESS China un citi. Kvantu fotonika, tuvā nākotnē, neapšaubāmi paries no zinātniskajām laboratorijām uz inovatīvajām kriptēto sakaru tehnoloģijām, jo fotonu izplatīšanās ātrums ir gaismas ātrums un fotonu kodēšanu var realizēt frekvenču, fāžu, amplitūdu, polarizāciju un laika atšķirīgos stāvokļos. Pie tam, eksistējošas šķiedru optiskas pārraides sistēmas var daļēji nodrošināt tehnoloģisko uzturēšanu nākotnes kvantu sakariem..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Ievads kvantu fotonu sakaros. 4 6 0 0
Klasisko un kvantu sakaru sistēmu salīdzinājums. 8 12 0 0
Kvantu tehnoloģijas kvantu informācijas apstrādei. 8 12 0 0
Kvantu sakaru protokoli. 8 12 0 0
Kvantu fotonu gaismas avoti un uztvērēji. 4 6 0 0
Divu fotonu interference. 8 12 0 0
Kvantu sajaukšana. 8 12 0 0
Kvantu kompresija. 8 12 0 0
Kvantu sakaru sistēmas ar OOK, BPSK, QAM, PSK un PPM modulācijām. 16 24 0 0
Praktiskie un eksperimentālie darbi bināro un daudzlīmeņu kvantu fotonu pārraidē mācību-zinātniskajā laboratorijā. 24 36 0 0
Kopā: 96 144 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs
Studiju kursa mērķis ir sniegt zināšanas par kvantu informācijas pārraidi, kvantu atslēgām, kvantu pārraides protokoliem, sistēmas elementiem un to pielietojumu kvantu šķiedru optiskajos sakaros. Studiju kursa uzdevumi: - sniegt pamata zināšanas un pieredzi par kvantu šķiedru optiskajiem sakariem; - iemācīt pielietot vienkāršus kvantu algoritmus kvantu signālu apstrādei; - eksperimentālajā laboratorijā radīt studentiem priekšstatu par faktisko kvantu signālu pārraidi; - attīstīt izpratni par eksistējošo sakaru sistēmu infrastruktūru un tās uzlabošanas iespējām kvantu fotonu pārraidei.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana
Spēj kompetenti orientēties kvantu šķiedru optiskajos sakaros, patstāvīgi risināt ar tiem saistītos uzdevumus, pārzina sakaru sistēmu galveno elementu pamatparametrus un to struktūru. - Kontroldarbs. Jautājumi eksāmenā.
Spēj analizēt jaunākās zinātniskās publikācijas par kvantu sakariem. - Praktiskais darbs.
Spēj izveidot vienkāršu kvantu sakaru sistēmas matemātisko modeli datorsimulācijas vidē. Prot novērtēt lineāro efektu un trokšņa ietekmi uz kvantu signālu pārraidi. - Praktiskais darbs. Jautājumi eksāmenā.
Spēj izstrādāt kvantu fotonu sakaru sistēmu mācību-zinātniskajā laboratorijā, pielietot dažāda tipa kvanta fotonu gaismas avotus un uztvērējus, ka arī novērtēt izvēlēta modulācijas formāta pielietojamību signālu pārraidē. - Kontroldarbs. Praktiskie un laboratorijas darbi. Jautājumi eksāmenā.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Kontroldarbi - 40%
Praktiskie un laboratorijas darbi - 30%
Eksāmens - 30%
 
Priekšzināšanas Šķiedru optikas pārraides sistēmas, ciparu optiskās sakaru sistēmas, informācijas optiskās apstrādes fizika.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi Pārbaudījumi (brīvai izvēlei)
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs Ieskaite Eksāmens Darbs
1 9.0 32.0 32.0 32.0 * *

Pieteikties uz šo kursu

[Kursa apraksts PDF formātā]