课题名称
=量子估算原理：揭秘未来计算机=
项目背景
现代计算机在过去的几六年内帮助人类解决了许多问题，大幅度解放了劳动力。并且，仍有一些问题是现代计算机难以处理的。而量子估算的目标就是克服普通计算机的困局，解决更多更复杂的问题。在大数据时代，精典计算机算法的发展步履维艰，虽然拥有强悍的硬件也未能有效解决很多问题；而量子计算机利用量子状态、量子纠缠等属性可快速处理近乎无限多的变量。包括和NASA在内的诸多国外外企业与科研机构都在量子估算领域投入了大量科研资金，并于近年取得了初步成果。在不久的将来，随着量子计算机投入量产，其必然会在网路安全、互联网搜索和人工智能中兼任举足轻重的角色，并深刻改变现代制造业、服务业的各个领域。
项目介绍
中学生将在本课程学校习简单的量子热学基础知识，并了解量子的化学属性怎样帮助量子计算机打败传统计算机。同时，中学生也将学习只能在量子计算机上运行的量子算法，如算法，质质数分解算法，搜索算法等。在此基础上，中学生将探究量子计算机背后的不同物理模型大学物理量子物理基础知识点，以及这种模型与真实数学系统间的联系。
本课程也会引导中学生学习量子密码学的基础概念，以及量子计算机的容错机制。
适宜人群
●优秀中学生、大学生
●计算机科学、计算机工程、物理、数学类专业或希望修读工程类专业的中学生；具有良好物理、物理基础
●具备一定量子化学知识，或了解量子估算者优先
导师介绍
=Mehen终生院长=
Mehen院长历任杜克学院化学系终生院士。于1998年获得约翰·霍普金斯学院博士学位。他主要研究量子色动力学和有效场论在强子化学学问题中的应用。Mehen院士还从事非相对论性粒子有效场论方面的研究（非相对轮性粒子的近程互相作用的特征是散射宽度较长）。Mehen院士的部份研究涉及多个学科，比如，为核子化学开发的技术被用于估算一种原子散射宽度较长的玻色-爱因斯坦汇聚物能量密度的三体修正。据悉，Mehen院士还对始于弦理论的不寻常限度的异常场论进行研究，其中包括对非对易场论和非BPS膜上的速子模式理论的研究。
任职中学
杜克学院（Duke）是法国最顶级的学府之一，有“南方耶鲁”的盛誉称。是一所极难投档的顶级学府，其2016年投档率仅为9%。在人才培养上，杜克学院成绩卓著。在杜克学院结业的校友中，最著名者包括了英国第37任首相理查德·尼克松，苹果公司历任首席执行官蒂姆·库克、微软前首席执行官比尔·盖茨的夫人美琳达·盖茨等。据悉，截至2019年10月，杜克学院的历届校友、教授及研究人员中，已有15位诺贝尔奖得主、3位图灵奖得主。
项目大纲
●入门级的量子热学基础知识
●量子估算的物理模型
●量子估算化学系统和量子容错机制
●概率性量子算法案例探究
●利用Simon算法将指数复杂的问题在线性复杂度时间内解决
●使用量子固溶算法进行高效质质数分解
●利用搜索算法找寻暗箱函数的输出
●量子密码学基础（破解RSA加密算法）
●项目回顾与成果展示
●论文补习和发表
时间安排
7周在线小组科研学习+3周论文补习学习，共44课时
开课时间：7.4
项目收获
●研究报告
●主导师推荐信
●EI/CPCI/索引国际大会收录与发表（可用于申请）
●结业证书
●学术评估报告及成绩单
P.S.项目产出:可发表EI/CPCI/国际大会全文
小组科研优势
●师资优势
项目约请到日本Top30、英国G5学院的院长（终生院士、正院士等）、项目组长、行业导师作为项目的主导师为中学生进行讲课，所教导的内容将理论知识与学习生活相结合，比如：机器学习在金融领域中的应用，人类社会发展中的精典学说等，区别于通常的理论灌输式教育，导师将采用多学科交叉的实践教育方式，引导中学生进行学习。
●课题优势
项目所学课题均与当前社会热点风波、社会发展相契合（人工智能、5G网路、大数据剖析、计算机网路安全等），导师专为学员订制设计符合中学生的项目大纲，让中学生在了解专业领域内最新研究的同时，把握最新的学术知识，并加强优质杂志发表的机会和引用度，凸显个人学术能力。
●全流程服务优势
项目开始前将对中学生的基础知识把握能力进行测试大学物理量子物理基础知识点，并教导中学生学术科研过程中所须要把握的通识内容；项目开课前期，三位教学导师将按照中学生情况，采取不同分工、全方位进行教学指导，对基础将为薄弱的朋友，将额外关注基础内容的辅导，对基础将强的朋友，将兼任的角色，率领小组成员完成项目报告；项目后期，导师将率领中学生进行学术知识的备考与回顾，并分别对中学生的报告内容进行指导，项目全程，对于非学术性问题（上课时间、线上软件操作流程等）将由校长老师进行服务解决，便于中学生愈发专注于学术知识的研究。
●高学术标准
每位项目均配备一套科学制订的《学员守则》与《学员表现评估体系》，在让学员理解学术诚信重要性的同时，提早体会高标准学术经历的魅力。项目导师也会基于评估系统对每一位学员的日常表现进行全面、密切跟踪，产生对每一位学员的深入认知。方便的学员问题反馈机制，也能让导师团队在第一时间了解学员看法与情况，对教学流程进行及时优化。
●口碑传播和校友网路
参与项目的学员，除了可以提高个人的学术研究能力，推动未来升学之路，还可以在项目中与主导师、学术导师、助教、同学构建人际关系，扩展交际圈，产生校友网路，为未来的学习生活、工作人脉提早进行铺垫。
小组科研模式
●项目开始前
总计10课时：先导课（学术资料检索方式、英文文献与材料阅读技巧、英文报告制做要点与方法、学术交流与沟通礼仪、申请材料中的自我诠释）
学习目标：把握学术科研方式与注意事项，为以后的学术科研项目奠定学习基础
●项目前五周
总计25课时：每周2课时、2课时、1课时Hour
学习目标：把握专业领域内最前沿的学术知识、并通过项目实践、作业等内容对所学知识进行理解与运用
●项目后两周
总计7课时：2课时、2课时、1课时Hour、2课时Final
学习目标：项目成果输出，是学术essay/科研开题报告产出，可直接在申请中使用，彰显团队学习和对应专业的学术和科研打算，同时为后续个性化论文输出打好论文选题和研究框架基础
●项目结束后
帮助中学生进行3周2课时论文摘要补习与发表服务
*每周课外自主学习时间6-8小时，完成作业及小组项目
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