Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Traballo do Alumno/a ECTS: 44 Horas de Titorías: 1 Clase Expositiva: 20 Clase Interactiva: 10 Total: 75
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Teórica
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
Resultados da aprendizaxe:
Ofrecer aos alumnos unha visión xeral da teoría cuántica da información. Os alumnos deben ser capaces de:
-Coñecer o formalismo matemático que subxace á mecánica cuántica
- Comprender os problemas formais que se abordan na teoría clásica da información.
- Comprender o funcionamento dos circuítos cuánticos elementais e ser capaz de executar algúns casos sinxelos nun simulador ou nunha computadora cuántica.
- Comprender os conceptos básicos que se usan na teoría da comunicación.
- Coñecer os protocolos de compresión e cifrado cuánticos seguros.
- Comprender e modelar as limitacións físicas inherentes a unha implementación xenérica (decoherencia, corrección de erros cuántica, etc.).
- Coñecer o estado das tecnoloxías que compiten para implementar computación (IBM, Dwave, Microsoft, ...) e as comunicacións cuánticas.
1 Formalismo da mecánica cuántica
Axiomas, estados e operadores. Estados puros e mestúranse. Medidas Operador de densidade. Fidelidade Produto tensorial e estados multipartitos. Entrelazamento e descomposición de Schmidt. Rastro parcial e purificación.
2-Qubits
Esfera de Bloch. Manipulación de qubits. Correlacións, desigualdade de Bell e desigualdade de GHZ.
3-Computación cuántica
Reversibilidade Portas elementais. Paralelismo cuántico Algoritmos de Deutsh e Grover. Transformación cuántica de Fourier Período dunha función. Estimación de fase. Algoritmo de Shor. Principios da computación adiabática. Programas de simulación clásicos.
4-Comunicación cuántica
Teorema non clonante. Aplicacións simples: codificación densa, teletransporte. Comunicación secreta: claves públicas e privadas.
5-Información cuántica
Entropias de Shannon e von Neumann. Entrofías combinadas. Compresión de datos Sistemas cuánticos abertos. Canles ruidosos. Decoherencia Corrección cuántica de erros.
-M. Nielsen, I. Chuang, Quantum Computation and Quantum information, Cambridge
University Press, 2000.
-M. Le Bellac, A short introduction to quantum information and quantum computation,
Cambridge University Press, 2006.
-M. Nakahara, T. Ohmi, Quantum Computing, CRC Press, 2008.
-G. Benenti, G. Casati, G. Strini, Principles of quantum computation and information, World
Scientific 2004.
Nesta materia o alumno adquirirá e practicará unha serie de competencias básicas, desexables
en cualquera titulación básica, e competencias específicas no ámbeto da teoría cuantica da información. Entre as competencias específicas é de salientar:
- Efectuar cálculos sinxelos de circuitos lóxicos cuánticos.
- Comprender o lugar da computación cuántica no eido actual das tecnoloxías da información.
- Programar algoritmos cuánticos sinxelos nun simulador clásico en Python.
- Ser capaz de enviar procesos ao Quantum Experience de IBM.
- Comprender o concepto de simulación cuántica, e o de computación cuántica adiabática.
Impartiranse as horas de clase presencial segundo o calendario oficial do Máster, nas que se
explicarán, utilizando todos os medios audiovisuaiss dos que se poida dispor, os
contidos da materia, introducindo exercicios e problemas ilustrativos de ditos contidos.
Aos alumnos iráselles fornecendo dun material que abrangue tanto o
desenvolvemento dos contenidos teóricos coma os enunciados de exercicios e problemas. Existirán
tests de autoavaliación cos que o alumno poderá monitorizar o desenvolvemento da súa
aprendizaxe. Asemade, disporase das horas de titorías correspondentes.
Usarase o Campus Virtual da USC.
As clases impartiranse preferentemente en castelán, poidéndose dar en inglés se hai asistentes que así o precisen.
A avaliación da materia consistirá básicamente na avaliación continua tendo en
conta os aspectos seguintes:
Asistencia ás clases e realización de exercicios 60%
Presentación de traballos ou proxectos específicos. 40%
Aa materia consta de 3 ECTS, polo que o total de horas de traballo do estudante, incluindo actividades de evaluación é de 75 horas, estruturadas en:
- 20 horas de clase expositiva
- 10 horas de clase interactiva
- 1 hora de tutoría
- 44 horas de traballo personal do estudante
Non se requiren coñecementos previos mais aló dos adquiridos durante o grao en Física
Javier Mas Sole
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Teléfono
- 881813985
- Correo electrónico
- javier.mas [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Martes | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 7 |
| Mércores | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 7 |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 7 |
| Venres | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 7 |
| 27.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 5 |
| 02.07.2025 18:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 7 |