Włączenie kwalifikacji rynkowej "Programowanie komputerów kwantowych" do Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji.
OBWIESZCZENIEMINISTRA CYFRYZACJI 1 z dnia 3 stycznia 2023 r.w sprawie włączenia kwalifikacji rynkowej "Programowanie komputerów kwantowych" do Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji
ZAŁĄCZNIKINFORMACJE O WŁĄCZENIU KWALIFIKACJI RYNKOWEJ "PROGRAMOWANIE KOMPUTERÓW KWANTOWYCH" DO ZINTEGROWANEGO SYSTEMU KWALIFIKACJI
INFORMACJE O WŁĄCZENIU KWALIFIKACJI RYNKOWEJ "PROGRAMOWANIE KOMPUTERÓW KWANTOWYCH" DO ZINTEGROWANEGO SYSTEMU KWALIFIKACJI
| 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. |
6. Wymagania dotyczące walidacji i podmiotów przeprowadzających walidację
| 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. | |
| 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 |
| Identyfikator: | M.P.2023.176 |
| Rodzaj: | obwieszczenie |
| Tytuł: | Włączenie kwalifikacji rynkowej "Programowanie komputerów kwantowych" do Zintegrowanego Systemu Kwalifikacji. |
| Data aktu: | 2023-01-03 |
| Data ogłoszenia: | 2023-02-10 |
| Data wejścia w życie: | 2023-02-10 |