Quantum Computing: Fundamental Concepts and Practical Implementations
This course provides a broad and accessible introduction to quantum computing, with practical demonstrations using IBM’s Qiskit ecosystem. It is designed for participants from diverse backgrounds such as students, developers, and professionals with basic knowledge of mathematics (vectors, matrices) and Python programming. We will learn how to implement elementary quantum circuits and run them on real quantum computers made available to the general public by IBM.
This course is part of the preparatory program for the Quantum Computing Academy and can also be taken independently by beginners interested in discovering quantum computing.
Content
This course will cover the following topics:
- Classical and quantum computing: advantages and motivations;
- Essential notions of quantum mechanics applied to computing: qubit, quantum logic gates, bra–ket notation, superposition states, measurement, . . .
- Multi-qubit quantum circuits: quantum entanglement, manipulation of logic gates;
- Programming quantum circuits with the Qiskit library: preparation of an entangled state and quantum teleportation;
- Overview of a more advanced quantum algorithm with Qiskit: Grover’s algorithm;
- Execution of circuits on a real quantum computer;
In addition to these topics, other subjects may be covered depending on participants’ interests:
- Overview of hardware platforms for quantum computing: existing technologies and current limitations;
- CHSH and Bell inequalities: interpretation of quantum superposition;
- Complex numbers for quantum computing;
- Evolution of quantum states and the impossibility of copying a quantum state;
- Quantum key distribution.
Learning Outcomes
By the end of this training, participants will have:
- A basic understanding of quantum computing;
- The ability to implement simple quantum circuits with Qiskit;
- The ability to run algorithms on IBM’s publicly accessible quantum computers.
Training Method
This training alternates between lectures and practical demonstrations.
Certification
Certificate of ParticipationPrerequisites
- Basic mathematical knowledge of vectors and matrices;
- Python programming;
- Recommended reading in linear algebra (vectors, matrices): Linear Algebra | Khan Academy
Planning and location
09:00 - 16:00
09:00 - 16:00
Your trainer(s) for this course
Cédric Schoonen
See trainer's courses.Cédric Schoonen a grandi à Bruxelles. Il a toujours été passionné par les sciences naturelles, et a représenté la Belgique aux olympiades internationales de physique et de chimie. Il a étudié la physique à l'université libre de Bruxelles, se spécialisant en physique théorique et statistique. Il a poursuivi son parcours avec une thèse portant sur la description théorique de la cristallisation, et a obtenu son doctorat fin 2024.
Maxime Jamotte
See trainer's courses.Je m'appelle Maxime Jamotte. Après un an à l'Ecole Royale Militaire (section polytechnique), je me suis passionné pour la physique et ai entrepris des études dans ce domaine à l'Université Libre de Bruxelles (ULB). En octobre 2024, j'ai été diplômé d'un doctorat en physique de la matière condensée à l'ULB, lequel repose largement sur les principes de la mécanique quantique. Depuis novembre 2024, j'occupe une fonction de post-doctorant à l'Université du Luxembourg, où j'étudie des systèmes d'optique électronique, une des plateformes censées mener vers les ordinateurs quantiques topologiques. Ayant compris le rôle majeur qu'auront les technologies quantiques sur notre société, j'ai à coeur d'approfondir et de partager mes connaissances en informatique quantique.