Título asignatura

Fundamentos de las tecnologías cuánticas

Código asignatura

102768

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS

Créditos ECTS

3

Carácter de la asignatura

OBLIGATORIA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Inglés

Contenidos

Esta asignatura establece los fundamentos matemáticos y la motivación física que sustentan el desarrollo de la teoría cuántica y sus aplicaciones tecnológicas. Se parte de la distinción entre teoría cuántica (la teoría abstracta de probabilidades que da lugar a la teoría cuántica de la información usando los espacios de Hilbert como herramienta matemática) y la mecánica cuántica (la teoría física que surge al aplicar la teoría cuántica a sistemas físicos
como átomos y fotones).

            ·Introducción histórica y conceptual. 1ra y 2da revolución cuántica.

            ·Postulados de la teoría cuántica y herramientas matemáticas.

            ·Operador densidad. Estados puros y mezcla.

            ·Entropía de von Neumann.

            ·Transformaciones reversibles.
      
            ·Descripción de sistemas compuestos.

            ·Estados entrelazados.

            ·Descomposición de Schmidt.

            ·Purificación.

Generales

RFA a nivel de Contenidos

RFA1 Dominar los fundamentos matemáticos y las bases físicas de la ciencia y tecnologías cuánticas.

RFA2 Entender el procesado de la información usando sistemas cuánticos, como qubits, puertas cuánticas, medidas, entrelazamiento, correlación, y limitaciones fundamentales y complejidad cuántica de algoritmos y operaciones.

RFA3 Identificar conceptos avanzados en el estudio mecano-cuántico de sistemas físicos de muchos cuerpos, fundamentos de interacción luz-materia, elementos de sistemas abiertos y topología.

RFA4 Reconocer los conceptos avanzados del procesado de la información usando sistemas cuánticos así como su aplicación a problemas de relevancia.

RFA a nivel de Competencias

RFA9 Desarrollar capacidad de análisis, razonamiento crítico y resolución de problemas.

Actividades formativas

Lección magistral

Tutorías individuales y/o colectivas

Estudio individual y trabajo autónomo del estudiante

Elaboración de trabajos individuales y/o en grupo

Pruebas de evaluación

Metodologías docentes

Clases magistrales

Resolución de casos prácticos

Ponencias sobre los trabajos o entregables de problemas

Tutorías individuales y/o colectivas

Descripción del sistema de evaluación

Valoración de la participación en tutorías (ponderación mínima 0.0 y ponderación máxima 20.0)

Valoración de informe, prácticas y trabajos individuales o en grupo (ponderación mínima 0.0 y ponderación máxima 40.0)

Valoración del examen final oral o escrito (onderación mínima 40.0 y ponderación máxima 100.0)

Profesor responsable

Profesorado

Bibliografía

L. E. Ballentine, Quantum Mechanics: A Modern Development (World Scientific, 2014).

M. Fayngold y V. Fayngold, Quantum Mechanics and Quantum Information (Wiley-VCH, 2013).

C. J. Isham, Lectures on Quantum Theory: Mathematical and Structural Foundations (Imperial College Press, 1995).

M. A. Nielsen e I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University Press, 2000), Cap. 2.

J. Preskill, Lectures Notes on Quantum Computation (http://theory.caltech.edu/people/preskill/ph229/), Caps. 2-4.

V. Scarani, C. Lynn y L. S. Yang, Six Quantum Pieces: A First Course in Quantum Physics (World Scientific, 2010).

A. Peres, Quantum Theory: Concepts and Methods (Kluwer, 1993).

C. Cohen-Tannoudji, B. Diu y F. Laloe#, Quantum Mechanics. Volume 1: Basic Concepts, Tools, and Applications (Wiley, 2020).

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