Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2017-2

Optativas, Temas Selectos de Física Computacional II

Grupo 8298 23 alumnos.
INTRODUCCIÓN A LA INFORMACIÓN CUÁNTICA I
La clase se impartirá en el salón F-209. Instituto de Ciencias Nucleares
Profesor Ramón López Peña lu 11 a 14
Ayudante Anahi Alvarado Sánchez

 
INTRODUCCIÓN A LA INFORMACIÓN CUÁNTICA I
Este curso se dará junto con Temas Selectos De Fisica Computacional III ("Introducción a la Información Cuántica II")
impartido por el Dr. Eduardo Nahmad, y se deberá cursar los dos en caso de inscribirse.
HORARIO: Lu, Mi, 11 - 14 hrs (para ambos cursos)
LUGAR: Instituto de Ciencias Nucleares Salón F-209
Prerrequisitos: cálculos I-IV, álgebra lineal I, variable compleja, e introducción a la física cuántica
Deseables: maf
1. Motivación:
Necesidad de la computación cuántica
Información clásica
Compuertas clásicas
Entropía de Shannon
2. Operadores:
Producto interno y espacios de Hilbert
Esfera de Bloch y producto tensorial
q-bits
Observables y operadores hermitianos Operadores unitarios
Descomposición espectral
Producto exterior
Operadores de Pauli Valores de expectación Principio de Heisenberg
3. Operador de Densidad:
Operador de densidad para estados puros
Evolución temporal del operador de densidad
Operador de densidad para estados mixtos
Operador reducido
4. Medición en Mecánica Cuántica:
Mediciones proyectivas
Mediciones de sistemas compuestos
Medidas positivas (POVM)
5. Enredamiento y Elementos de la Teoría de la Información Cuántica:
Sistemas enredados
Base de Bell
Representación de Pauli
Fidelidad
Concurrencia
Contenido de información y entropía
6. Compuertas Lógicas Cuánticas:
Compuertas de 1 q-bit
Compuertas controladas y generación de enredamiento
Compuertas universales
7. Algoritmos Cuánticos:
Diagramas de circuitos cuánticos
Algoritmos de Deutsch y Deutsch-Josza Algoritmo de estimación de fases
Transformada cuántica de Fourier
Algoritmo de cálculo de eigenvalores
Algoritmo de Shor
Algoritmo de Grover
Simulación cuántica de la ecuación de Schrödinger
8. Teleportación y Codificación Super-Densa
9. Criptografía Cuántica:
Encripción
Protocolo BB84 Protocolo B92
Protocolo E91
Teorema de no-clonación
10. Ruido Cuántico y Corrección de Errores:
Corrección clásica de errores
Contraseña clásica de 3 bits
Modelo de errores para computación cuántica
Codificación cuántica de 3 y 9 q-bits
Bibliografía
1. Benenti G., Casati G., Strini G.: Principles of Quantum Computation and In- formation, vol. I, World Scientific (2005).
2. McMahon D.: Quantum Computing Explained, Wiley (2008).
3. Nakahara M., Ohmi T.: Quantum Computing, From Linear Algebra to Physical
realizations, CRC Press (2008).
4. Nielsen M.A., Chuang I.L.: Quantum Computation and Quantum Information,
Cambridge University Press (2001).
5. Mermin D., Quantum Computation Lecture Notes, http://people.ccmr.cornell.edu/ mermin/qcomp/CS483.html
6. Preskill, J., Quantum Computation Lecture Notes, http://www.theory.caltech.edu/people/preskill/ph229/#lecture
calif. = 0.3 < tareas > + 0.7 < parciales >

 


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