Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 15 Clase Interactiva: 10 Total: 28
Linguas de uso Castelán, Galego, Inglés
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Atómica, Molecular e Nuclear
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
A simulación analóxica é un método no que se deseña e manipula un sistema físico controlable para que o seu comportamento imite de xeito preciso —ou "simule"— a dinámica doutro sistema de interese, que normalmente é menos accesible ou máis complexo. No contexto da física cuántica, isto coñécese como simulación cuántica analóxica. A diferenza da simulación dixital —que emprega unha secuencia de operacións lóxicas ou portas discretas—, a simulación analóxica baséase en interaccións continuas e naturais dentro do simulador para reproducir o hamiltoniano e a evolución temporal do sistema obxectivo. O simulador adoita ser un sistema de moitas partículas ben controlado (como átomos ultrafríos, ións atrapados ou circuítos superconductores) con interaccións axustables, o que permite aos investigadores adaptar os seus parámetros para coincidir cos do sistema de destino. Este programa está deseñado para un curso universitario de nivel mestrado sobre simulación cuántica analóxica. Combina fundamentos teóricos, perspectivas filosóficas, estudos de caso prácticos e experiencia directa con simuladores cuánticos analóxicos. O plan de estudos é modular e pode impartirse como un curso semestral ou adaptarse para obradoiros intensivos.
1. Introdución e Motivación. Contexto histórico: Por que a simulación cuántica?. Diferenza entre simulación cuántica analóxica e dixital. Visión xeral das plataformas actuais: átomos ultrafríos, ións atrapados, circuítos superconductores
2. Fundamentos Teóricos. Mapeo de sistemas físicos a simuladores. Computación e emulación cuántica: analóxica vs dixital
3. Simulación Cuántica Analóxica: Conceptos e Métodos. Definición e alcance da simulación cuántica analóxica. Enxeñaría de hamiltonianos: como realizar modelos obxectivo no laboratorio
4. Plataformas Experimentais. Átomos ultrafríos en redes ópticas: modelos de Bose-Hubbard e Fermi-Hubbard. Ións atrapados: modelos de espín e magnetismo cuántico. Qubits superconductores e sistemas fotónicos
5. Estudos de Caso. Simulación de modos de Higgs en dúas dimensións. Localización de moitas partículas (MBL). Transicións de fase cuánticas e orde topolóxica
6. Validación e Verificación. Como avaliar simuladores cuánticos analóxicos. Limites da simulación clásica e métodos de validación cruzada. Fontes de erro e estratexias de mitigación.
7. Laboratorios Prácticos e Computacionais. Simulación de modelos cuánticos simples con ordenadores clásicos Análise de datos de experimentos reais ou simulados. Deseño e proposta dun experimento de simulación
Analogue Quantum Simulation: A Philosophical Prospectus. Dominik Hangleiter, Jacques Carolan, Karim Thébault.
Analogue Quantum Simulation: A New Instrument for Scientific Understanding (Dominik Hangleiter, Jacques Carolan, Karim P. Y. Thébault)
Os estudantes que cursen esta materia adquirirán as competencias e habilidades de pensamento crítico e creativo, comunicación e traballo colaborativo indicadas no informe de verificación do título (HD0, HD1, HD2, HD3).
Ademais das competencias básicas (CB1-CB5), xerais (CG1-CG4) e transversais (CT1-CT8) especificadas no informe de verificación do título, o alumnado adquirirá as seguintes competencias específicas propias desta materia.
Competencias específicas:
Mapeo de sistemas cuánticos: Comprender como representar modelos cuánticos complexos empregando plataformas físicas como átomos ultrafríos ou ións atrapados.
Deseño de simulacións: Desenvolver e implementar protocolos para simuladores cuánticos analóxicos, incluíndo o control e a calibración de parámetros experimentais.
Habilidades numéricas e experimentais: Adquirir experiencia práctica con software de simulación e técnicas de laboratorio para preparar e medir estados cuánticos.
Análise crítica: Avaliar as fortalezas e limitacións dos simuladores analóxicos fronte aos computadores cuánticos dixitais.
Aplicación interdisciplinar: Aplicar a simulación cuántica analóxica a problemas en física, química e ciencia de materiais.
Comunicación científica: Presentar e documentar os resultados de forma clara, traballando de maneira efectiva en equipos interdisciplinares.
As clases serán presenciais e retransmitiranse de forma sincronizada aos demais campus
- Clases expositivas: nelas explicaranse os contidos programados e responderanse as dúbidas que poidan xurdir. Propoñeranse exercicios e problemas que o alumnado deberá resolver no seu propio tempo de traballo.
- Clases interactivas: resolución dos exercicios e problemas propostos, posta en común de dúbidas. Os alumnos terán protagonismo para presentar os seus resultados.
- Titorías: prestarán unha atención personalizada ao alumnado para orientarlle e resolver as súas dúbidas.
- Traballo autónomo: durante este tempo realizarase o estudo da materia e a resolución das tarefas propostas.
Haberá unha plataforma virtual onde se fará accesible material formativo e informativo imprescindible e complementario.
A avaliación da materia será unha combinación de diferentes aspectos.
1- Avaliación continua: asistencia e participación en clases expositivas e interactivas, entrega de exercicios e problemas resoltos, presentación voluntaria de resultados.
Ponderación: 60%
2- Elaboración e presentación dun proxecto de materia: 40%
«Artigo 16. Realización fraudulenta de exercicios ou probas.
A realización fraudulenta de calquera exercicio ou proba requirida na avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na convocatoria correspondente, con independencia do proceso disciplinario que se poida seguir contra o alumno infractor. "Considérase fraudulento, entre outras cousas, a realización de traballos plaxiados ou obtidos de fontes accesibles ao público sen reelaboración ou reinterpretación e sen citas aos autores e fontes".
A materia consta de 3 ECTS, polo que o total de horas de traballo do alumno, incluídas as actividades de avaliación, é de 75 horas, estruturadas en:
- 14 horas de clases expositivas
- 10 horas de clase interactiva
- 50 horas de traballo persoal do alumno
- 1 hora de titorías
- Introdución á simulación cuántica (Máster Universitario en Ciencia e Tecnoloxías de Información Cuántica)
- Mecánica cuántica básica.
NA
Francesc Yassid Ayyad Limonge
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- yassid.ayyad [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 2 |
| 18.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 06.07.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |