Vzhledem k blížícímu se nástupu kvantových počítačů ve velmi blízké budoucnosti se do popředí zájmu široké vědecké komunity dostává otázka adaptace stávajících softwarových nástrojů, které byly původně vyvinuty pro klasické počítače, na zásadně odlišná budoucí kvantová hardwarová prostředí. Tématem navrhované diplomové práce bude teoretické zkoumání možností adaptace stávajících prvoprincipielních výpočtů v oblasti fyziky pevných látek na prostřední kvantových počítačů. Úkolem studenta/studentky bude
1) detailně se seznámit nejen s teoretickými základy nejběžnějších ab initio metod, jako je např. teorie funkcionálu hustoty (viz. např. [1]), ale také s jejich softwarovou implementací,
2) nastudovat si teoretické základy kvantové informatiky (viz. např. [2]),
3) zpracovat rešerši stávající situace týkající se kvantových počítačů (viz. např. [3] a odkazy v něm), a jejich dosavadních aplikací na problémy v oblasti fyziky, chemie a materiálových věd,
4) identifikovat ty části kvantově-mechanických výpočtů prováděných na klasických počítačích, které by bylo vhodné v budoucnu provádět na počítačích kvantových,
5) pokud čas a dostupné softwarové/hardwarové prostředky dovolí, pokusit se o adaptaci nějaké jednoduššího přístupu (např. metody lineární kombinace atomových orbitalů) na prostředí kvantových počítačů, buď jen na softwarovém emulátoru kvantového počítače, nebo přímo na kvantovém počítači (např. IBM [4] nebo Rigetti [5]), ke kterému je možné získat vzdálený přístup.