Título asignatura

Laboratorio de tecnologías cuánticas

Código asignatura

102775

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS

Créditos ECTS

6

Carácter de la asignatura

OPTATIVA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Inglés

Contenidos

Esta asignatura proporciona una formación básica en algunas de las técnicas experimentales que se aplican en los laboratorios en los que se llevan a cabo experimentos relacionados con comunicación, simulación, computación y sensores cuánticos. Asimismo, ofrece un contacto directo con la realización y análisis de estos experimentos, así como con sus entornos instrumentales.
La asignatura consta de dos partes. La parte primera (2 ECTS) proporciona una visión teórica de las técnicas experimentales, principalmente alrededor de los temas de
·

• Física de bajas temperatura

• Tecnología de microondas

• Fundamentos de láseres y detectores

• Análisis de señales de fotones individuales mediante técnicas de correlado de tiempo para sistemas de comunicación cuántica (ITEFI-CSIC)

• Fuentes de un solo fotón semiconductoras (INM-CNM)
  

• Localización y caracterización de un centro NV-en diamante (Univ. Murcia)

• Control coherente de qubits de espín (INMA / Univ. Zaragoza)

• Uniones Josephson y SQUIDs (INMA / Univ. Zaragoza)

• Resonadores superconductores y sistemas híbridos (INMA / Univ. Zaragoza)

• Espectroscopía por efecto túnel en nanohilos híbridos (UAM)

• Bloqueo de Coulomb en nanohilos con superconductividad inducida (UAM)

• Uniones Josephson híbridas superconductoras-semiconductoras (UAM)

• Detección de un solo fotón con un detector cuántico superconductor (INMA)

Generales

RFA a nivel de Contenidos

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.

RFA5 Conocer las principales implementaciones físicas de las tecnologías cuánticas y comprender sus principios de funcionamiento.

RFA a nivel de Competencias

RFA6 Diseñar, organizar e implementar un evento científico para la presentación del estado del arte en un campo de investigación.

RFA7 Atender, comprender e interpretar una charla científica en un ámbito de investigación de frontera de las tecnologías cuánticas, así como desarrollar una exposición crítica de los resultados presentados.

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

RFA10 Trabajar en equipo de forma activa compartiendo información y tareas para lograr la consecución de los objetivos previstos.

RFA11 Desarrollar proyectos básicos de investigación de forma autónoma.

RFA12 Redactar documentos científicos y técnicos, en particular artículos científicos.

RFA13 Realizar presentaciones sobre una investigación o proyecto científico ante públicos especializados.

RFA14 Buscar, obtener, procesar, comunicar información y transformarla en conocimiento.

RFA15 Conocer las herramientas metodológicas necesarias para desarrollar proyectos de investigación.

RFA a nivel de Habilidades o destrezas

RFA16 Aplicar conocimiento teórico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación básica.

RFA17 Aplicar conocimiento teórico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo tecnológico.

RFA18 Aplicar conocimiento práctico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación básica.

RFA19 Aplicar conocimiento práctico relacionado con las tecnologías cuánticas en el ámbito de la investigación aplicada y el desarrollo tecnológico.

Actividades formativas

Lección magistral

Clase práctica

Tutorías individuales y/o colectivas

Estudio individual y trabajo autónomo del estudiante

Elaboración de trabajos individuales y/o en grupo

Metodologías docentes

Clases magistrales

Resolución de casos prácticos

Prácticas de programación o de laboratorio:

      Las prácticas de laboratorio tienen un carácter presencial, en grupos reducidos, pero en algunas de ellas se
      habilitarán también medios telemáticos para facilitar el acceso remoto de estudiantes. También se coordinarán varias       prácticas para que puedan llevarse a cabo en un mínimo de tiempo (por ejemplo, las prácticas 2 y 3 se pueden       combinar en dos días consecutivos). Para superar la asignatura, cada alumno/a deberá participar en al menos cuatro       de las prácticas, cada una de las cuales representa un crédito, llevar a cabo el análisis de resultados y completar un       informe experimental que incluya respuestas a un cuestionario.

Ponencias sobre los trabajos o entregables de problemas

Seminarios y conferencias

Tutorías individuales y/o colectivas

Descripción del sistema de evaluación

Valoración de la participación en tutorías (ponderación mínima 10.0 y ponderación máxima 30.0)

Valoración de informe, prácticas y trabajos individuales o en grupo (ponderación mínima 20.0 y ponderación máxima 50.0)

Valoración de exposiciones orales de trabajos (ponderación mínima 20.0 y ponderación máxima 50.0)

Valoración del examen final oral o escrito (ponderación mínima 40.0 y ponderación máxima 80.0)

Profesor responsable

Profesorado

Horario

Bibliografía

C.L. Degen, F. Reinhard, and P. Cappellaro, Quantum Sensing, Rev. Mod. Phys. 89, 035002 (2017).

Waldemar Nawrocki, Introduction to quantum metrology, Springer (2015).

J.M. Taylor et al., High-sensitivity diamond magnetometer with nanoscale resolution, Nat. Phys. 4 (10), 810 (2008).

L. Pezze, A. Smerzi, M. Oberthaler, R. Schmied and P. Treutlein, Quantum metrology with nonclassical states of atomic ensembles, Rev. Mod. Phys. 90, 035005 (2018).

Programa para imprimir

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