Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 10 Clase Interactiva: 15 Total: 28
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Electrónica e Computación, Departamento externo vinculado ás titulacións
Áreas: Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores, Área externa M.U en Ciencia e Tecnoloxía de Información Cuántica
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Primeiro semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
O propósito dos computadores cuánticos é aproveitar as propiedades cuánticas dos qubits e poder executar algoritmos cuánticos que utilizan a superposición e o entrelazamiento para ofrecer unha capacidade de procesamiento moito maior que os algoritmos clásicos. É importante indicar que o verdadeiro cambio de paradigma non consiste en facer o mesmo que fan as computadoras dixitais ou clásicas, senón que os algoritmos cuánticos permiten realizar certas operacións dunha maneira totalmente diferente que en moitos casos resulta ser máis eficiente, é dicir, en moito menos tempo ou utilizando moitos menos recursos computacionales. Esta materia presenta unha serie de algoritmos cuánticos que proporcionan vantaxes computacionales sobre os mellores algoritmos clásicos equivalentes. Aínda que algún destes algoritmos non teñen unha aplicación práctica directa ou a súa implementación é inviable nos computadores cuánticos actuais, son un claro exemplo das posibilidades que a computación cuántica ofrece para tratar problemas irresolubles clasicamente.
Este curso está deseñado para que os estudantes aprendan no laboratorio aspectos relevantes da programación cuántica de algoritmos vistos anteriormente.
Como resultado da aprendizaje, o alumnado que curse esta materia poderá:
CON_03: Coñecer as bases físicas que permiten codificar e procesar información. Comprensión das novas regras que impón a Mecánica Cuántica para o seu procesado.
CON_04: Ter coñecementos de computación cuántica, algoritmia, circuítos, a súa programación en diferentes linguaxes e plataformas accesibles.
Parte 1. Algoritmos cuánticos fundamentais
1. Transformada Cuántica de Fourier (QFT)
2. Algoritmo Cuántico de Estimación de Fase (QPE)
3. Algoritmo de factorización de Shor
4. Resolución cuántica de sistemas de ecuacións (HHL)
Parte 2. Algoritmos para optimización cuántica
1. Problemas de optimización binaria cuadrática sen restricións (QUBO) e modelo de Ising
2. Computación cuántica adiabática e Quantum annealing
3. Circuítos parametrizados e algoritmos variacionais
4. Algoritmo cuántico de optimización aproximada (QAOA)
5. Busca adaptativa de Grover (GAS)
6. Algoritmo Cuántico Variacional para o Cálculo de Autovalores (VQE)
Básica:
- Notas de Clase
- Varios autores, Qiskit textbook: Quantum protocols and quantum algorithms, Dispoñible online en: https://qiskit.org/learn/course/quantum-protocols-and-quantum-algorithm…
- E.F. Combarro e S. González-Castillo, "A practical guide to Quantum Machine Learning and Quantum Optimization", Packt Publishing, 2023
Complementaria:
- Thomas G. Wong. Introduction to Classical and Quantum Computing, capítulo 7, Rooted Grove, 2022
- Noson S. Yanofsky e Mirco A. Mannucci. Quantum computing for computer scientists, capítulo 6, Cambridge University Press, 2008.
- M.A. Nielsen and I.L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information, capítulos 4-6, Cambridge, 2010.
O alumnado que curse esta materia adquirirá as habilidades e destrezas de pensamento crítico e creativo, de comunicación e de traballo colaborativo que se sinalan na memoria de verificación do título (HD0, HD1, HD2, HD3).
Ademais das competencias básicas (CB1-CB5), xerais (CG1-CG4) e transversais (CT1-CT8) que se especifican na memoria de verificación do título, o alumnado adquirirá as seguintes competencias específicas desta materia
Competencias Específicas:
CE_7: Adquirir e saber aplicar os principios básicos da computación cuántica: analizar, comprender e implementar algoritmos cuánticos, dominando as linguaxes informáticas apropiados así como comprender a paradigma de circuíto cuántico.
As clases serán presenciais e se retrasmitirán de forma síncrona aos demais campus
- Clases expositivas: nelas explicaranse os contidos programados e responderanse as dúbidas que xurdan. Proporanse exercicios e problemas que os estudantes deberán resolver no seu tempo de traballo propio.
- Clases interactivas: resolución dos exercicios e problemas propostos, posta en común de dúbidas. Darase protagonismo ao alumnado para que presente os seus resultados.
- Tutorías: nelas atenderase de forma personalizada ao alumnado para proporcionarlle orientación e resolver as súas dúbidas
- Traballo autónomo: neste tempo levará a cabo o estudo da materia e a resolución de tarefas propostas.
Haberá unha plataforma virtual onde se fará accesible material formativo e informativo esencial e suplementario.
A avaliación da materia será unha combinación de diferentes aspectos. A ponderación será fixada e anunciada cada curso dentro das marxes aprobadas na memoria de verificación.
Oportunidade ordinaria:
1 - Exames e/ou tests parciais e/ou finais. Ponderación: 40%
2- Avaliación continua: asistencia e participación ás clases expositivas e interactivas, entrega de exercicios e problemas resoltos, exposición voluntaria de resultados. Ponderación: 60%
Oportunidade de recuperación (xullo) e extraordinaria:
A valoración será igual que na oportunidade ordinaria. Os alumnos que non entregaron os traballos propostos ao longo do cuadrimestre deberanos entregar antes da data do exame teórico.
Condición para cualificación de Non Presentado: non presentar ningunha práctica e non presentarse ao exame.ASISTENCIA A CLASE
A asistencia a clase valorarase como un factor máis na avaliación continua, como se indica no artigo 1 da normativa de asistencia a clase nos ensinos oficiais de Grao e Máster da Universidade de Santiago de Compostela, aprobada en CG do 25 de novembro de 2024.
No caso de realización fraudulenta de exercicios ou probas, será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.
En aplicación da Normativa da ETSE sobre plaxio (aprobada pola Xunta da ETSE o 19/12/2019), a copia total ou parcial dalgún exercicio de prácticas ou teoría suporá o suspenso nas dúas oportunidades do curso, coa cualificación de 0,0 en ambos casos.
Clases expositivas: 10 horas
Clases prácticas: 5 horas
Prácticas de laboratorio: 10 horas
Titorías: 3 horas
Traballo persoal do alumnado: 47 horas
Total: 75 horas
Debido á forte interrelación entre a parte teórica e a parte práctica, e á progresividade na presentación de conceptos moi relacionados entre si na parte teórica, é recomendable dedicar un tempo de estudo ou repaso diario.
Utilizarase o campus virtual da USC para toda a docencia, publicación de material, guións de prácticas e entregas de traballos. Tamén se usarán ferramentas na nube, como Google Colab ou IBM Quantum Experience.
O idioma preferentes de impartición das clases expositivas e interactivas é o castelán.
Anselmo Tomás Fernández Pena
Coordinador/a- Departamento
- Electrónica e Computación
- Área
- Arquitectura e Tecnoloxía de Computadores
- Teléfono
- 881816439
- Correo electrónico
- tf.pena [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 2 |
| 20.01.2026 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 18.06.2026 16:00-21:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |