Ioannis Theodonis

Physics Laboratory and Research stuff at the Physics Department of the School of Applied Mathematical and Physical Sciences of the National Technical University of Athens.
Board member of QGreece, an initiative to promote and educate about quantum computing and quantum technologies in general.

The speaker's profile picture

Sessions

09-24
16:30
120min
Εργαστήριο γνωριμίας με τις αρχές των κβαντικών υπολογιστών
Ioannis Theodonis

Γίνεται όλο και πιο φανερό ότι η περίοδος που διανύουμε αποτελεί μια περίοδο άνθησης των κβαντικών υπολογιστών. Από τις πρώτες προσπάθειες δημιουργίας κβαντικών υπολογιστικών μονάδων ήταν αυτή της IBM. Οι κβαντικοί της υπολογιστές είναι ελεύθερα διαθέσιμοι για την εκτέλεση κβαντικών αλγορίθμων που έχουν υλοποιηθεί σε Python με τη χρήση των βιβλιοθηκών ανοιχτού κώδικα Qiskit που έχει αναπτύξει η ΙΒΜ. Η εκπαιδευτική μας πρόταση αποτελείται από: α)Σημειωματάριο Jupyter το οποίο οι εκπαιδευόμενοι έρχονται άμεσα σε επαφή με τις αρχές των κβαντικών υπολογιστών μέσω παραδειγμάτων κα κβαντικών αλγορίθμων με τη χρήση της γλώσσας κβαντικού προγραμματισμού Qiskit της IBM, β)διάλεξη-παρουσίαση και συζήτηση του προαναφερθέντος σημειωματάριου με παράλληλη εργαστηριακή άσκηση των εκπαιδευομένων και γ) ασκήσεις με προτεινόμενες λύσεις. Θα γίνει εισαγωγή στο κβαντικό μπιτ (qubit), στις κβαντικές πύλες, στα κβαντικά κυκλώματα και θα παρουσιαστεί ως παράδειγμα υπεροχής των κβαντικών υπολογιστών, ο αλγόριθμος υπέρπυκνης κωδικοποίησης. Η πρόταση αυτή βασίζεται στα σεμινάρια που έχει διοργανώσει η ομάδα QGreece κατά τα έτη 2019-2022. Η QGreece ιδρύθηκε το 2019 ως τοπική οργάνωση του διεθνούς μη κερδοσκοπικού οργανισμού QWorld με στόχο την διάχυση της κβαντικής πληροφορικής σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης για την προετοιμασία των μελλοντικών κβαντικών μηχανικών. Ο μεγάλος αριθμός συμμετεχόντων στα σεμινάρια, αλλά και τα καλά ποσοστά επιτυχούς ολοκλήρωσής τους, υποδεικνύουν το μεγάλο ενδιαφέρον που υπάρχει στην Ελλάδα για εκμάθηση κβαντικού προγραμματισμού τόσο από την εκπαιδευτική και ακαδημαϊκή κοινότητα αλλά και από επαγγελματίες.

Αίθουσα Εργαστηρίων 2- Κτίριο Πολυμέσων
09-24
16:30
15min
Εκπαιδευτική πρόταση για τη διδασκαλία της Αρχής της Αβεβαιότητας στο Λύκειο με διερεύνηση
Αθανάσιος Βελέντζας, Ioannis Theodonis

Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται μια εκπαιδευτική πρόταση για τη διδασκαλία της Αρχής της Αβεβαιότητας στο Λύκειο με καθοδηγούμενη διερεύνηση. Προτείνεται οι μαθητές, πραγματοποιώντας πειράματα περίθλασης φωτός με διαφορετικά μήκη κύματος, να καταλήξουν σε μία σχέση μεταξύ των αβεβαιοτήτων προσδιορισμού της θέσης και της ορμής των φωτονίων. Η πρόταση προκειμένου να είναι εφαρμόσιμη σε όλα τα σχολεία προτείνει τρεις εκδοχές του πειραματισμού ανάλογα με τα διαθέσιμα υλικά. Οι προτεινόμενες διδασκαλίες πρόκειται να εφαρμοστούν σε μαθητές λυκείου το σχολικό έτος 2022-2023 για να αξιολογηθούν τα μαθησιακά της αποτελέσματα. Προκειμένου να ελεγχθεί κυρίως η λειτουργικότητα της πρότασης δοκιμάστηκε το εαρινό εξάμηνο 2021-2022 σε δευτεροετείς φοιτητές του ΕΜΠ. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται αναλυτικά η διδακτική πρόταση με το θεωρητικό πλαίσιο δόμησής της και τα πρώτα αποτελέσματα από την πιλοτική εφαρμογή στους φοιτητές.

-
Αίθουσα Διαλέξεων - Κτίριο Πολυμέσων