Základy kvantových technologií pro učitele
Jedná se o kurz dalšího vzdělávání pedagogických pracovníků, který je určen zejména učitelům fyziky, kteří mají zájem se o daném tématu něco dozvědět takovým způsobem, který jim umožní vybrané části přímo použít i ve výuce na střední škole. Protože kurz kombinuje znalosti z matematiky, logiky, fyziky i programování, uvádíme zde očekáváné vstupní znalosti či dovednosti:
- goniometrické funkce, komplexní čísla, práce s vektory, násobení matic (stačí těch nejmenších),
- logické funkce AND, OR, NOT, XOR,
- vlnová optika (fáze vlnění, interference na dvojštěrbině, polarizace světla) a chování magnetu v magnetickém poli (zcela stačí na středoškolské úrovni),
- zkušenost se základy programování (podmínky a cykly) v jakémkoli jazyce či prostředí.
Není očekávána žádná vstupní znalost kvantové fyziky či daných technologií jako takových.
Obsah kurzu
Kurz svojí koncepcí vychází ze zkušeností lektorky s výukou těchto témat na středoškolské úrovni (v rámci kroužků a výběrových seminářů). Jeho cílem je poskytnout účastníkům pochopení základních principů, nikoli jít do techničtějších a složitějších detailů. Vše bude reprezentováno zejména v grafické podobě, která je pro středoškolské studenty přístupnější, ale s navázáním na znalosti matematiky, které lze u učitelů předpokládat. V případě zájmu by měli účastníci kurzu být schopni vybrané části ihned zařadit do své výuky. Součástí bude také práce s názornými jednoduše vyrobitelnými pomůckami a volně dostupnými aplety a simulacemi.
Hlavní témata (na základě přání účastníků mohou být změněna či doplněna o další):
- základní zákony kvantového popisu světa,
- qubit jako dvoustavový systém a grafické reprezentace jeho stavu, jeho možné fyzikální realizace,
- kvantová hradla (operátory) včetně geometrické interpretace jejich působení,
- princip kvantové teleportace a kryptografie (dle protokolu BB84),
- vybrané kvantové vyhledávácí algoritmy (Deutschův, Groverův).
Organizační informace
- 16 hodin (tři čtyřhodinové online bloky + jeden čtyřhodinový blok prezenčně)
- termíny:
- pátek 25. 10. 2024 – online
- pátek 8. 11. 2024 – prezenčně
- pátek 22. 11. 2024 – online
- pátek 6. 12. 2024 – online
- pátek 25. 10. 2024 – online
- časování:
- online bloky vždy 14:30–18:00, s půlhodinovou pauzou uprostřed
- prezenční blok (8. 11. 2024) 10:00–15:00 s hodinovou pauzou na oběd, místo konání: MFF UK, V Holešovičkách 2, Praha 8
- online bloky vždy 14:30–18:00, s půlhodinovou pauzou uprostřed
- počet účastníků: 10–20
- cena: 2 500 Kč
Materiály pro účastníky
Lektorka: RNDr. Zdeňka Koupilová, Ph.D.
Máte dotaz? Pište garantce kurzu Zdeňce Koupilové, zdenka.koupilova@matfyz.cuni.cz.