Akt prawny
obowiązujący
Wersja aktualna od 2023-02-10
Wersja aktualna od 2023-02-10
obowiązujący
OBWIESZCZENIE
MINISTRA CYFRYZACJI1)
z dnia 3 stycznia 2023 r.
w sprawie włączenia kwalifikacji rynkowej "Programowanie komputerów kwantowych" do Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji
Na podstawie art. 25 ust. 1 i 2 ustawy z dnia 22 grudnia 2015 r. o Zintegrowanym Systemie Kwalifikacji (Dz. U. z 2020 r. poz. 226) ogłasza się w załączniku do niniejszego obwieszczenia informacje o włączeniu kwalifikacji rynkowej "Programowanie komputerów kwantowych" do Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji.
Minister Cyfryzacji: wz. J. Cieszyński
|
1) Minister Cyfryzacji kieruje działem administracji rządowej - informatyzacja, na podstawie § 1 ust. 2 rozporządzenia Prezesa Rady Ministrów z dnia 6 października 2020 r. w sprawie szczegółowego zakresu działania Ministra Cyfryzacji (Dz. U. poz. 1716).
Załącznik do obwieszczenia Ministra Cyfryzacji
z dnia 3 stycznia 2023 r. (M.P. poz. 176)
INFORMACJE O WŁĄCZENIU KWALIFIKACJI RYNKOWEJ "PROGRAMOWANIE KOMPUTERÓW KWANTOWYCH" DO ZINTEGROWANEGO SYSTEMU KWALIFIKACJI
1. Nazwa kwalifikacji rynkowej
Programowanie komputerów kwantowych |
2. Nazwa dokumentu potwierdzającego nadanie kwalifikacji rynkowej
Certyfikat |
3. Okres ważności dokumentu potwierdzającego nadanie kwalifikacji rynkowej
Bezterminowo |
4. Poziom Polskiej Ramy Kwalifikacji przypisany do kwalifikacji rynkowej
5 poziom Polskiej Ramy Kwalifikacji |
5. Efekty uczenia się wymagane dla kwalifikacji rynkowej
Syntetyczna charakterystyka efektów uczenia się Osoba posiadająca kwalifikację samodzielnie tworzy programy i uruchamia je na komputerach lub symulatorach kwantowych. Wykonując umiarkowanie złożone zadania zawodowe, posługuje się specjalistyczną wiedzą z dziedziny informatyki kwantowej z wykorzystaniem oprogramowania narzędziowego Qiskit. Wykorzystuje znajomość istniejących algorytmów kwantowych oraz ich złożoności obliczeniowej do rozwiązywania wybranych problemów. Optymalizuje programy kwantowe, uwzględniając dynamicznie zmieniającą się architekturę rzeczywistych procesorów kwantowych. |
Zestaw 1. Podstawy algebry liniowej | |
Poszczególne efekty uczenia się | Kryteria weryfikacji ich osiągnięcia |
Wykonuje obliczenia na wektorach i macierzach | - wykonuje mnożenie macierzy; - znajduje wartości własne macierzy (diagonalizacja macierzy); - przedstawia różne reprezentacje zapisu liczb; - przeprowadza operacje na wektorach; - przedstawia wektory w postaci geometrycznej. |
Wykonuje obliczenia na liczbach zespolonych | - omawia właściwości liczb zespolonych; - przeprowadza obliczenia na liczbach zespolonych; - zapisuje liczby zespolone w postaci trygonometrycznej (wzór Eulera); - przedstawia liczby zespolone i operacje na nich na płaszczyźnie zespolonej. |
Wykonuje obliczenia, stosując notację Diraca | - omawia zasady zapisu Diraca; - przekształca zapis wektorowy na zapis Diraca; - interpretuje wzory w zapisie Diraca. |
Zestaw 2. Podstawy teoretyczne działania komputerów kwantowych | |
Poszczególne efekty uczenia się | Kryteria weryfikacji ich osiągnięcia |
Posługuje się wiedzą z zakresu mechaniki kwantowej | - wyjaśnia pojęcie stanu układu kwantowego i opisuje go w wybranej reprezentacji; - wyjaśnia unitarną ewolucję układu kwantowego; - opisuje wpływ pomiaru na układ kwantowy; - podaje możliwe wyniki pomiaru prostego układu kwantowego; - wyjaśnia korelację pomiędzy wielkościami fizycznymi a operatorami w mechanice kwantowej; - wyjaśnia fizyczną interpretację wartości własnych operatorów. |
Omawia pojęcia z zakresu informatyki kwantowej | - omawia pojęcie kubitu i jego możliwe realizacje; - omawia podstawowe bramki kwantowe i podaje ich interpretacje; - omawia pojęcie splątania kwantowego; - omawia pojęcie superpozycji stanów kwantowych; - omawia wpływ interferencji na wynik pomiarów stanów kwantowych. |
Zestaw 3. Wykorzystanie rzeczywistych komputerów kwantowych i symulatorów | |
Poszczególne efekty uczenia się | Kryteria weryfikacji ich osiągnięcia |
Korzysta z graficznego interfejsu służącego do konstruowania algorytmów kwantowych | - omawia zasady korzystania z dostępnych komputerów kwantowych; - omawia elementy interfejsu graficznego; - konstruuje algorytmy, używając interfejsu graficznego; - wykorzystuje różne metody wizualizacji stanów kwantowych i wyników ich pomiarów; - interpretuje wyniki uruchomienia obwodu kwantowego; - zmienia parametry uruchomienia obwodu kwantowego. |
Wykorzystuje komputery kwantowe przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit | - definiuje elementy oprogramowania narzędziowego Qiskit; - zapisuje algorytm kwantowy przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit; - odczytuje i interpretuje parametry komputerów kwantowych, używając oprogramowania narzędziowego Qiskit; - uruchamia zadania/programy i zarządza nimi; - wykorzystuje różne metody wizualizacji stanów kwantowych i wyników ich pomiarów przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit; - zmienia parametry uruchomienia obwodu kwantowego przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit; - interpretuje wyniki uruchomienia programu kwantowego przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit; - wizualizuje wyniki wykonania programu na komputerze kwantowym przy użyciu oprogramowania narzędziowego Qiskit. |
Stosuje wybrane typy symulatorów | - omawia rodzaje symulatorów komputerów kwantowych; - omawia zasady korzystania z dostępnych symulatorów komputerów kwantowych; - uruchamia programy kwantowe z wykorzystaniem wybranego symulatora. |
Omawia parametry komputerów kwantowych i minimalizuje wpływ błędów na obliczenia | - określa moc obliczeniową komputerów kwantowych i wyjaśnia elementy na nią wpływające; - porównuje ze sobą różne komputery kwantowe; - omawia rodzaje błędów w istniejących komputerach kwantowych; - wyjaśnia pojęcie NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum computers); - wykorzystuje dostępne możliwości oprogramowania narzędziowego Qiskit do minimalizacji wpływu błędów/szumów na wynik obliczeń. |
Optymalizuje programy kwantowe, uwzględniając architekturę rzeczywistych procesorów kwantowych | - wyjaśnia pojęcie procesu transpilacji; - analizuje topologię procesorów komputerów kwantowych; - dostosowuje program do architektury wybranego rzeczywistego komputera kwantowego. |
Zestaw 4. Wykorzystanie istniejących algorytmów z uwzględnieniem ich złożoności obliczeniowej | |
Poszczególne efekty uczenia się | Kryteria weryfikacji ich osiągnięcia |
Charakteryzuje elementy teorii złożoności obliczeniowej | - omawia podstawowe klasy złożoności obliczeniowej (klasyfikacja złożoności); - szacuje czasową i pamięciową złożoność obliczeniową; - analizuje możliwości istniejących procesorów kwantowych pod względem uruchomienia danego programu. |
Wykorzystuje algorytmy kwantowe | - omawia podstawowe algorytmy zawarte w oprogramowaniu narzędziowym Qiskit oraz ich zastosowania w zakresie uczenia maszynowego, problemów optymalizacyjnych, symulacji układów fizycznych i chemicznych (np.: Grover, Shor, VQE); - omawia i wykonuje obliczenia hybrydowe (klasyczno-kwantowe); - wykorzystuje gotowe implementacje algorytmów w oprogramowaniu narzędziowym Qiskit; - rozwiązuje wybrane problemy, adaptując konkretne algorytmy kwantowe; - omawia i analizuje różnice pomiędzy algorytmami klasycznymi i kwantowymi w zastosowaniu do podobnych klas problemów. |
6. Wymagania dotyczące walidacji i podmiotów przeprowadzających walidację
1. Etap weryfikacji 1.1. Metody walidacji - test teoretyczny; - obserwacja w warunkach symulowanych/rzeczywistych; - wywiad swobodny/ustrukturyzowany; - analiza dowodów i deklaracji. Weryfikacja efektów uczenia się składa się z dwóch części: teoretycznej i praktycznej. W części teoretycznej wykorzystuje się test teoretyczny. W części praktycznej stosuje się metodę obserwacji w warunkach symulowanych lub metodę obserwacji w warunkach rzeczywistych uzupełnione wywiadem swobodnym lub ustrukturyzowanym (rozmową z komisją). Obie części walidacji mogą być poprzedzone analizą dowodów i deklaracji oraz wywiadem swobodnym w celu potwierdzenia całości lub części efektów uczenia się. Przykładowe dowody: IBM Certified Associate Developer - Quantum Computation using Qiskit, Fundamentals of Quantum Computation Using Qiskit - Developer, Qiskit Advocate. 1.2. Zasoby kadrowe Weryfikację efektów uczenia się prowadzi komisja walidacyjna składająca się co najmniej z 2 asesorów, z których jeden pełni funkcję przewodniczącego komisji z głosem decydującym. Wymagania dla członków komisji walidacyjnej obejmują: - minimum 2-letnie udokumentowane doświadczenie w zakresie programowania komputerów kwantowych; - udokumentowane doświadczenie (minimum 100 godzin w okresie 2 ostatnich lat) w prowadzeniu i projektowaniu szkoleń z zakresu programowania komputerów kwantowych z wykorzystaniem oprogramowania narzędziowego Qiskit; - co najmniej 2 publikacje naukowe lub popularnonaukowe w tematyce informatyki kwantowej z wykorzystaniem oprogramowania narzędziowego Qiskit; - udokumentowane doświadczenie w weryfikowaniu efektów uczenia się z zakresu tej kwalifikacji; - stopień naukowy doktora z jednej z dziedzin: informatyki, fizyki, matematyki, chemii. Każdy z członków komisji walidacyjnej musi spełniać co najmniej 2 z powyższych wymagań. 1.3. Sposób organizacji walidacji oraz warunki organizacyjne i materialne Instytucja prowadząca walidację zapewnia: 1) do części praktycznej: - komputer z dostępem do Internetu, - dostęp do środowiska umożliwiającego wykorzystanie oprogramowania narzędziowego Qiskit; 2) do części teoretycznej: - test w języku angielskim w postaci papierowej lub elektronicznej, - standardowe warunki umożliwiające samodzielną pracę osoby przystępującej do walidacji. 2. Etap identyfikowania i dokumentowania efektów uczenia się Nie określa się wymagań dotyczących etapów identyfikowania i dokumentowania efektów uczenia się. |
7. Warunki, jakie musi spełniać osoba przystępująca do walidacji
Brak |
8. Termin dokonywania przeglądu kwalifikacji
Nie rzadziej niż raz na 10 lat |