Смелее заходите!

Приведенные вопросы предназначены выяснить, интересна ли вам квантовая информатика и стоит ли ей заниматься.

Для ответа на несколько первых вопросов полезно прочесть книжку Р.Фейнмана «КЭД. Странная теория света и вещества». Другие вопросы требуют некоторой эрудиции, или обращения к интернету, а некоторые весьма глубоки. Ответы на них предполагают серьезное обоснование, а в некоторых случаях - знакомство с оригинальными работами, которые можно найти в архиве научных публикаций arxiv.org, раздел quant-ph. Система оценок за ответы не предусмотрена.

Список вопросов для тестирования в магистратуру по специальности "Квантовая информатика"

  1. Опишите эксперимент с "котом Шредингера". Можно ли надеяться с помощью этого эксперимента оживить умершего кота?
  2. Что такое "запутанные состояния" и в чем смысл квантовой нелокальности? Не противоречит ли она теории относительности?
  3. Почему свет распространяется по прямой? Всегда ли он ведет себя так?
  4. Почему угол падения равен углу отражения, и всегда ли это так?
  5. Что такое фотон?
  6. Найдите ошибку в таблице неопределенных интегралов из учебника по математическому анализу.
  7. Вы изучаете поток воздуха в комнате. Дать обоснованный ответ на вопрос: какое математическое средство будет наиболее адекватным:
    • уравнение Эйлера идеального газа,
    • уравнение Навье-Стокса,
    • уравнение теплопроводности,
    • биллиардная столкновительная модель,
    • строго говоря, ничего из перечисленного.
  8. На суперкомпьютере можно рассчитать траекторию полета космического корабля в Солнечной системе, но нельзя предсказать ход химической реакции с сотней атомов. Объясните, почему.
  9. Почему шарики, брошенные в воронку из видеоклипа, долго не могут попасть в центральную дырку? Могут ли они вращаться вечно и при каких условиях? Почему они в конце концов проваливаются в дырку?
  10. Квантовое состояние молекулы — на что оно больше всего походит (дать обоснованный ответ):
    • на заводную машинку,
    • на планетную систему звезды,
    • на живое существо.
  11. Вам нужно моделировать химическую реакцию в системе из десяти тысяч атомов на суперкомпьютере. Как вы поступите  (дать обоснованный ответ):
    • ресурс параллелизма должен быть потрачен на точное воспроизведение квантовых состояний атомного ансамбля, а отдельные узлы загружаются расчетом их классической динамики,
    •  ресурс параллелизма должен быть потрачен на воспроизведение классических состояний ансамбля, а узлы загружены квантовым расчетом
  12. В каком случае целесообразно использовать квантовый криптографический канал, и почему именно:
    • для связи разведчика с центром
    • для защиты телефонных переговоров банка с клиентами
    • для передачи команд беспилотникам
  13. У вас есть квантовый компьютер с тактовой частотой процессора ноутбука и возможностью расширения памяти до миллиона логических кубитов. Какие задачи вы можете на нем решить в идеальном случае:
    • взломать квантовый криптографический протокол 
    • взломать систему шифрования RSA
    • предсказать заранее результат работы обыкновенной компьютерной программы, запущенной на этом ноутбуке, длины в сто строчек кода.
  14. Можно ли получить выгоду в вычислениях, используя квантовую нелокальность?
  15. Будет ли безопасным использование импортных лазеров в отечественных квантовых криптографических каналах и почему?
  16. Где нужнее запутанность: в квантовой криптографической линии, или для атаки на нее?
  17. Добавление новых элементов к рассматриваемой системе увеличивает или уменьшает порядок в ней (дать обоснованный ответ)?
  18. По двум параллельным проводникам течет ток в одну сторону. Они притягиваются или отталкиваются? А если в разные стороны? А почему? 
  19. Можно ли использовать квантовую нелокальность для сверхсветовой передачи информации между людьми?
  20. Какая механика более общая - квантовая или классическая? Почему в повседневной жизни часто достаточно знать классическую механику?
  21. Обоснована ли квантовая теория логически - дать развернутый ответ.