Título asignatura

Control cuántico

Código asignatura

102779

Curso académico

2024-25

Planes donde se imparte

MÁSTER UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍAS CUÁNTICAS

Créditos ECTS

3

Carácter de la asignatura

OPTATIVA

Duración

Cuatrimestral

Idioma

Contenidos

Esta asignatura introducirá los conceptos de la teoría de control de sistemas cuánticos. El control de sistemas es la herramienta que permite transformar el conocimiento básico en tecnología. El principal objetivo del control de sistemas es diseñar estrategias de manipulación que permitan dirigir a los sistemas desde una configuración inicial hasta una configuración final deseada en un proceso sujeto a restricciones tales como tiempo de ejecución o energía empleada. Hoy en día, el logro de poder manipular la naturaleza a escala cuántica tiene un potencial sobresaliente para el desarrollo de aplicaciones actuales y futuras. El objetivo general del control cuántico es manipular sistemas a escala microscópica, diseñando estrategias que exploten las propiedades cuánticas del sistema de la mejor manera posible. Es por esto que el control cuántico es parte del esfuerzo para desarrollar tecnologías cuánticas desde los fundamentos básicos hasta la aplicación final.

• Teoría de control.

• Control de sistemas cuánticos cerrados: adiabaticidad; control estado a estado; control óptimo realimentado; ligaduras experimentales; diseño de operaciones unitarias.

• Control de sistemas cuánticos abiertos: efectos de decoherencia; optimización de sistemas abiertos; ingeniería de baños.

• Métodos avanzados: herramientas numéricas y aplicaciones

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

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

H.M. Wiseman and G.J. Milburn. Quantum Measurement and Control. Cambridge University Press, 2009.

M.A. Nielsen and I.L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2000.

C.W. Gardiner and P. Zoller Quantum Noise. Springer, 2010.

X. Mao, Stochastic Differential Equations and Applications, Elsevier, 2007.

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