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)
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.
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
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.
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
-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.
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
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.
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
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 xercicios 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.
Escenarios 2 y/el 3: ver plan de continxencia na sección Observacións
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%
Escenarios 2 y/el 3: ver plan de continxencia na sección Observacións
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
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
Non se requiren coñecementos previos mais aló dos adquiridos durante o grao
Escenarios 2 y/el 3: sen cambios
Plan de Continxencia ante un posible cambio de escenario:
1) Obxectivos sen cambio
2) Contidos: sen cambio
3) Material bibliográfico: sen cambio
4) Competencias: sen cambio
5) Metodoloxía:
A docencia presencial substituirase por videoconferencia remota. O material de estudo estará dispoñible con periodicidade na aula Virtual e conterá notas de clase, exercicios e cuestións para afianzar a comprensión do contido. Incentivarase a participación nos foros de discusión para aclarar e estender cuestións e dúbidas que sexan expostas polos alumnos. Así, os exercicios propostos terán un fío de foro cada un para guiar a súa realización por parte dos alumnos. Pasado un tempo prudencial publicaranse as solucións.
6) Avaliación
A avaliación da materia conterá unha combinación de:
- Boletíns de problemas e pequenos traballos de clase: 40%
- Traballo final da materia e exposición do mesmo: 40%
- Cuestionarios en líña de mútiple elección.20%
Javier Mas Sole
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Teléfono
- 881813985
- Correo electrónico
- javier.mas [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidade
| Luns | |||
|---|---|---|---|
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Sala de Xuntas - Bloque II |
| Martes | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Sala de Xuntas - Bloque II |
| Mércores | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Sala de Xuntas - Bloque II |
| Xoves | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Sala de Xuntas - Bloque II |
| Venres | |||
| 10:00-11:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Sala de Xuntas - Bloque II |
| 31.05.2021 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 06.07.2021 18:00-20:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |