Título asignatura

Teoría Cuántica de la información

Código asignatura

102769

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS

Créditos ECTS

6

Carácter de la asignatura

OBLIGATORIA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Inglés

Contenidos

Esta asignatura facilitará la adquisición de todos los conceptos fundamentales para entender el procesado de la información usando sistemas cuánticos.
La asignatura aborda aspectos fundamentales de teoría de la información y su aplicación a sistemas cuánticos. Detalla los elementos fundamentales de todos los algoritmos y operaciones cuánticas, como medidas, puertas, limitaciones fundamentales. Ofrece una visión global de la complejidadde las tareas computacionales y cómo éstas cambian en un contexto cuántico. Aborda los fundamentos de la mecánica cuántica y conceptos como entrelazamientoy  correlación.

            -Nociones de teoría de la probabilidad

            -Nociones de teoría clásica de la información.

            -Qubits, medidas generalizadas y puertas cuánticas. Universalidad. Teletransporte y teoremas no-go.

            -Introducción elemental a la criptografía cuántica.

            -Entropías cuánticas y sus interpretaciones.

            -Canales cuánticos.

            -Entrelazamientos, desigualdades de Bell y no-localidad.

            -Teoría cuántica de la detección.

            -Protocolos de procesado de información cuántica.

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

Profesor Responsable de la asignatura

Horario

Bibliografía

A. Altland And B. Simons, Condensed Matter Field Theory, Cambridge Univ. Press (2010).

P. Coleman, Introduction to Many Body Physics, Cambridge Univ. Press (2015).

A. Auerbach, Interacting Electrons and Quantum Magnetism, Springer (2012).

G. Giuliani and G. Vignale, Quantum Theory of the Electron Liquid, Cambridge Univ. Press (2012).

H.P. Breuer and F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems, Oxford Univ. Press (2010).

U. Weiss, Quantum Dissipative Systems, World Scientific (2012).

C.W. Gardiner and P. Zoller, Quantum Noise, Springer (2004).

C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, G. Grynberg, Photons and Atoms: Introduction to Quantum Electrodynamics, Wiley-VCH Verlag (2004).

C. Cohen-Tannoudji, J. Dupont-Roc, G. Grynberg, Atom-Photon Interactions: Basic Processes and Applications, Wiley-VCH Verlag (2004).

C. Gerry and P. Knight, Introductory Quantum Optics, Cambridge Univ. Press (2005).

A. Rivas and S. F. Huelga, Open Quantum Systems: An Introduction, Springer (2012).

Arno Bohm et al., The Geometric Phase in Quantum Systems, Springer (2003).

D. Chruscinski and A. Jamiolkowski, Geometric Phases in Classical and Quantum Mechanics, Birkhäuser (2004).

B. A. Bernevig and T. L. Hughes, Topological Insulators and Superconductors, Princeton University Press (2013).

K. K. Asboth, L. Oroszlany and A. Palyi, A short course on Topological Insulators, Springer (2016).

J. K. Pachos, Introduction to Topological Quantum Computation, Cambridge Univ. Press (2012).

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