Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
FISICA
Insegnamento
INTRODUZIONE ALLA TEORIA QUANTISTICA DELL'INFORMAZIONE
SCP8084889, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2016/17

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
FISICA
SC1158, ordinamento 2014/15, A.A. 2018/19
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Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese INTRODUCTION TO INFORMATION QUANTUM THEORY
Sito della struttura didattica http://fisica.scienze.unipd.it/2018/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile SIMONE MONTANGERO FIS/03

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/03 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 25/02/2019
Fine attività didattiche 14/06/2019

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Il corso prevede conoscenze di base di meccanica quantistica, di analisi matematica e di geometria.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Il corso ha le seguenti conoscenze e abilità attese:
- Conoscenza di alcuni concetti avanzati di meccanica quantistica.
- Conoscenza dei concetti di base della teoria dell’informazione quantistica.
- Conoscenza dei principali protocolli delle tecnologie quantistiche.
- Conoscenza delle varie possibili implementazioni sperimentali delle tecnologie quantistiche.
- Capacità di analisi e comprensione delle correlazioni quantistiche e del loro possibile utiizzo.
Modalita' di esame: L'esame si svolgerà tramite una prova orale, anche svolta parzialmente tramite la presentazione di un case study (articolo scientfico) in classe.
Criteri di valutazione: La verifica delle abilità e delle conoscenze acquisite sarà effettuate mediante una valutazione della:
0. Partecipazione attiva durante le lezioni frontali e le esercitazioni;
1. Completezza delle conoscenze acquisite;
2. Capacità di scelta e di presentazione del case study;
3. Proprietà della terminologia tcnica;
4. Capacità di sovlgere gli esercizi richiesti.
Contenuti: Fondamenti:
Bit e porte logiche quantistici
Rappresentazione di Heisenberg di interazione.
Matrice densità e canali quantistici
Correlazioni quantistiche e disuguaglianze di Bell
Misure di entanglement
Misure quantistiche
Misure senza interazione
Teoria perturbativa dipendente dal tempo
Effetto Zeno quantistico
Metodo variazionale
Simmetrie in meccanica quantistica

Software quantistico:
Teletrasporto quantistica
Crittografia quantistica
Comunicazione quantistica
Algoritmi quantistici (Grover, Shor, QFT, etc.)
Algoritmi quantistici a correzione di errore
Simulazioni quantistiche
Sensori quantistici

Hardware quantistico:
Fotoni e ottica quantistica
Qubit superconduttori
Atomi freddi
Ioni intrappolati
Centri colorati in diamanti

Attività sperimentale (in collaborazione con il Dipartimento di Ingegnerei dell'Informazione):
Disuguaglianze di Bell
Generatore quantistico di numeri casuali
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali ed esercitazioni, presentazione di case studies.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L., Quantum computation and quantum informationMichael A. Nielsen, Isaac L. Chuang. Cambridge [etc.]: Cambridge university press, --. Cerca nel catalogo
  • Benenti, Giuliano; Strini, Giuliano, Principles of quantum computation and informationGiuliano Benenti and Giulio Casati, Giuliano Strini. New Yersey <etc.>: --, --. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Laboratory
  • Case study
  • Peer review tra studenti