Μάθημα : 600 Κ.Υ.ΜΑ - Κβαντική υπολογιστική για μαθητές/τριες (3η υλοποίηση) 2023-24
3751020384 - Για το 2ο ΓΕΛ Ξάνθης: Ανέστης Εξαφτόπουλος - Παπαδοπούλου Σοφία
Περιγραφή Μαθήματος
Πληροφορίες
(κείμενο από την πρόσκληση)
Το πρόγραμμα οργανώνεται από το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Ελλάδος και είναι μια εμβληματική συνέργεια Τριτοβάθμιας και Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης, μια και σε αυτό συνεργάζονται Καθηγητές από το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Ελλάδος και το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης με Συμβούλους, Διευθυντές και Καθηγητές της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης.
Το πρόγραμμα θα υλοποιηθεί από 4/11/2023 μέχρι 13/4/2024, εξ αποστάσεως σε 20 δίωρες απευθείας συναντήσεις-διδασκαλίες των διοργανωτών με τους μαθητές και τους καθηγητές τους καθώς και 20 ωριαίες συναντήσεις αποκλειστικά με τους καθηγητές, επιλεγμένα Σάββατα 9.00-11.00 και 11.00-12.00.
Πρόγραμμα/περιεχόμενο συναντήσεων
(πατήστε για προβολή)
Η συντονιστική επιτροπή της δράσης Κ.Υ.ΜΑ. 2023-2024
ΔΙΟΡΓΑΝΩΣΗ: Καθηγητής Σταύρος Σταυρινίδης, Τμήμα Φυσικής ΔιΠαΕ, s.stavrinides@ihu.edu.gr
Καθηγητής Ιωάννης Αντωνίου, Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ, iantonio@math.auth.gr
Κωνσταντίνος Ανεστόπουλος, Δ/ντης Γ/σίου Αγίου Κωνσταντίνου, anesto@sch.gr
Ιωάννα Αναστασίου, Μαθηματικός του 2oυ Γ/σιου Κω, anastgia@gmail.com
Αικατερίνη Ατματζίδου, Μαθηματικός του 1ου ΓΕΛ Σχηματαρίου, k.atmatzidou@gmail.com
Παντελής Βενάρδος, Σύμβουλος Εκπ/σης Δυτικής Θεσσαλονίκης, venardos_p@sch.gr
Αναστάσιος Ευαγγελόπουλος, Σύμβουλος Εκπ/σης Πιερίας και Ημαθίας, kontasosaris@gmail.com
Μαγδαληνή Κοκκαλιάρη, Σύμβουλος Εκπ/σης Δ Αθήνας, mkokkaliarh@gmail.com
Καθηγητής Νικόλαος Κονοφάος, Τμήμα Πληροφορικής ΑΠΘ, nkonofao@csd.auth.gr
Ανέστης Κοσμίδης, Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ, kosmidisa@math.auth.gr
Ζήνων Λυγάτσικας, Σύμβουλος Εκπ/σης Α Αθήνας, zligatsikas@gmail.com
Νικόλαος Παπαγγελής, Μαθηματικός του 1ου ΓΕΛ Λιβαδειάς, nikospapagelis64@gmail.com
Καθηγητής Δημήτριος Πουλάκης, Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ, poulakis@math.auth.gr
Λάζαρος Σαριγκιόλης, Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ, lazasari@math.auth.gr
Παναγιώτης Τζουνάκης, Τμήμα Μαθηματικών ΑΠΘ, pj@math.auth.gr
Αναπληρωτής Καθηγητής Μιχάλης Χανιάς, Τμήμα Φυσικής ΔιΠαΕ, mhanias@gmail.com
Περιεχόμενα
Πρόσκληση
Αίτηση - Υ.Δ. γονέα
Φόρμα συμπλήρωσης στοιχείων
Διάρκεια: 1 εβδομάδα
Περιεχόμενα
Γιατί χρειάζονται οι κβαντικοί υπολογιστές σήμερα
Ποιες οι επικείμενες ανάγκες
Η σημερινή τεχνολογία της Πληροφορίας και οι προοπτικές
Η κβαντική Πληροφορία στην Μέση Εκπαίδευση
Διδάσκοντες: Κωνσταντίνος Ανεστόπουλος, Παναγιώτης Τζουνάκης, Ιωάννης Αντωνίου
Διάρκεια: 1 εβδομάδα
Περιεχόμενα
Η εμπειρική διαπίστωση ότι η Ύλη συμπεριφέρεται ως κύμα
και τα Άτομα ως μουσικά όργανα του φωτός.
Ο δρόμος προς την κβαντική επεξεργασία
Διδάσκοντες: Σταύρος Σταυρινίδης, Μιχάλης Χανιάς
Διάρκεια: 3 εβδομάδες
Περιεχόμενα
Μεγέθη αριθμητικά και διανυσματικά
Γεωμετρική θεώρηση διανυσμάτων: Μήκος, Ίσα και Αντίθετα Διανύσματα, Μοναδιαίο διάνυσμα
Πράξεις διανυσμάτων: Μέθοδος πολυγώνου και παραλληλογράμμου
Γινόμενο πραγματικού αριθμού επί διάνυσμα
Το σύνολο των Διανυσμάτων ως Διανυσματικός Χώρος
Αριθμητικό γινόμενο Διανυσμάτων
Αναλυτική θεώρηση διανυσμάτων
Ορθοκανονική Βάση, Γραμμικός Συνδυασμός Διανυσμάτων
Οπτικοποίηση Διανυσμάτων με Geogebra
Διδάσκουσα: Ατματζίδου Αικατερίνη
Διάρκεια: 2 εβδομάδες
Περιεχόμενα
Δυνάμεις μιγαδικών αριθμών
Μέτρο μιγαδικού αριθμού
Τριγωνομετρική μορφή μιγαδικών αριθμών
Γεωμετρική παράσταση μιγαδικών αριθμών
Συζυγείς μιγαδικοί
Πράξεις
Διδάσκων: Νικόλαος Παπαγγελής
Διάρκεια: 4 εβδομάδες
Περιεχόμενα
Ορισμός πίνακα, ανάστροφος πίνακας, συζυγής πίνακας, πράξεις
Αντίστροφος πίνακας, Ορίζουσες
Πίνακες ως γραμμικοί μετασχηματισμοί διανυσμάτων, Ιδιοτιμές και Ιδιοδιανύσματα
Εφαρμογές με Geogebra
Πίνακες Ορθογώνιοι και Ορθομοναδιαίοι, Συμμετρικοί και Ερμιτιανοί
Τανυστικό Γινόμενο Διανυσμάτων και Πινάκων
Διδάσκοντες: Παντελής Βενάρδος, Κωνσταντίνος Ανεστόπουλος
Διάρκεια: 3 εβδομάδες
Περιεχόμενα
Γεγονότα ως υποσύνολα του Δειγματοχώρου
Συνδυασμοί γεγονότων ως πράξεις συνόλων
Πειράματα Τύχης, Ασυμβίβαστα Γεγονότα, Σχετική Συχνότητα
Βασική Αρχή Απαρίθμησης, Στατιστική Ομαλότητα, Πιθανότητες
Αρχή Ανεξαρτησίας, Δεσμευμένη Πιθανότητα
Διδάσκουσα: Ιωάννα Αναστασίου
Διάρκεια: 1 εβδομάδα
Περιεχόμενα
Τρείς μαθηματικές καινοτομίες:
1) η κβαντική πιθανότητα. Διαφορές με την Κλασική Πιθανότητα
2) η παρατήρηση των ιδιοτιμών πινάκων
3) αν μια ιδιοτιμή καταχωρειται ως αποτελεσμα της μέτρησης,
τοτε το σύστημα περιγραφεται ως αντίστοιχο ιδιοδιάνυσμα.
Τέσσερις υπολογιστικοί πόροι:
1) η αβεβαιότητα του Heisenberg
2) Επαλληλία: η γάτα του Schroedinger
3) η εν πλαισίω ανάλυση
4) η διεμπλοκή
Διδάσκοντες: Ιωάννης Αντωνίου, Παναγιώτης Τζουνάκης
Διάρκεια: 1 εβδομάδα
Περιεχόμενα
Οι κβαντικές πληροφορίες καταχωρούνται στη μνήμη που περιγράφεται ως το τανυστικό γινόμενο διδιάστατων διανυσματικών χώρων (qubits)
Η επεξεργασία της κβαντικής πληροφορίας γίνεται μέσω κβαντικών πυλών που περιγράφονται ως ορθομοναδιαίοι πίνακες (πύλες)
Το κβαντικό Διαδίκτυο συγκροτείται από Κβαντικούς Υπολογιστές μέσω Διαύλων
Διδάσκοντες: Ιωάννης Αντωνίου, Παναγιώτης Τζουνάκης
Διάρκεια: 1 εβδομάδα
Περιεχόμενα
Κβαντικοι Αλγοριθμοι, Επιλεγμενα παραδείγματα
Διδάσκων: Νικόλαος Κονοφάος
Διάρκεια: 2 εβδομάδες
Περιεχόμενα
Απλά κβαντικά παίγνια σε σύγκριση με τα αντίστοιχα κλασσικά παίγνια:
κβαντικό νόμισμα, κβαντική τρίλιζα, αφοπλισμός κβαντικής βόμβας
Διδάσκοντες: Ανέστης Κοσμίδης, Λάζαρος Σαριγκιόλης