Cr茅ditos ECTS
Cr茅ditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias
Trabajo del Alumno/a ECTS: 44
Horas de Tutor铆as: 1
Clase Expositiva: 20
Clase Interactiva: 10
Total: 75
Lenguas de uso
Castellano, Gallego
Tipo:
Materia Ordinaria 惭谩蝉迟别谤 RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos:
F铆sica Aplicada,
F铆sica de Part铆culas
脕谤别补蝉:
脱辫迟颈肠补, F铆sica At贸mica, Molecular y Nuclear, F铆sica de la Materia Condensada
Centro
Facultad de F铆sica
Convocatoria:
Primer semestre
Docencia:
Con docencia
惭补迟谤铆肠耻濒补:
Matriculable
| 1ro curso (Si)
Esta materia se ofrece en el 惭谩蝉迟别谤 Universitario en F铆sica (MF) y en el 惭谩蝉迟别谤 Universitario en Ciencia y Tecnolog铆as de la 滨苍蹿辞谤尘补肠颈贸苍 Cu谩ntica (MCTIC). Los objetivos son los siguientes:
MF:
-Comprender conceptualmente (principios f铆sicos) las diferentes implementaciones f铆sicas de operaciones computacionales y cifrado cu谩ntico: generaci贸n de N-qudits, manipulaci贸n y detecci贸n f铆sica de N-qudits.
-Saber implementar (configurar y dise帽ar) componentes y circuitos cu谩nticos elementales para computaci贸n cu谩ntica con diferentes sistemas f铆sicos.
-Saber implementar diferentes protocolos de encriptaci贸n cu谩ntica con sistemas fot贸nicos o h铆bridos, utilizando diferentes fuentes cu谩nticas.
-Conocer las ventajas y limitaciones de cada uno de los sistemas f铆sicos de informaci贸n cu谩ntica.
-Comprender las diferentes t茅cnicas f铆sicas para la detecci贸n de estados qubit (N-qudits) en diferentes sistemas f铆sicos.
-Conocer y saber aplicar estrategias para configurar sistemas fot贸nicos y opto-at贸micos que implementen operaciones fundamentales en el campo de la computaci贸n y el cifrado cu谩ntico.
-Conocer y saber aplicar estrategias para configurar sistemas superconductores y de estado s贸lido que implementen operaciones fundamentales en el campo de la computaci贸n cu谩ntica.
-Conocer y saber aplicar estrategias para configurar sistemas de detecci贸n de estados cu谩nticos en sistemas fot贸nicos, superconductores y de estado s贸lido.
Resultados del aprendizaje
Los estudiantes tendr谩n una visi贸n general de los diferentes sistemas f铆sicos de informaci贸n cu谩ntica, y deber谩n ser capaces de:
-Comprender conceptualmente (principios f铆sicos) las diferentes implementaciones f铆sicas de operaciones computacionales y cifrado cu谩ntico: generaci贸n de N-qudits, manipulaci贸n y detecci贸n f铆sica de N-qudits.
-Saber implementar (configurar y dise帽ar) componentes y circuitos cu谩nticos elementales para computaci贸n cu谩ntica con diferentes sistemas f铆sicos.
-Saber implementar diferentes protocolos de encriptaci贸n cu谩ntica con sistemas fot贸nicos o h铆bridos, utilizando diferentes fuentes cu谩nticas.
-Conocer las ventajas y limitaciones de cada uno de los sistemas f铆sicos de informaci贸n cu谩ntica.
-Comprender las diferentes t茅cnicas f铆sicas para detectar estados qubit (N-qudits) en diferentes sistemas f铆sicos.
MCTIC:
Esta asignatura proporciona al alumno los aspectos te贸ricos y las herramientas conceptuales y formales para conocer con profundidad implementaciones f铆sicas, utilizando diferentes sistemas f铆sicos, de operaciones cu谩nticas de procesamiento y computaci贸n cu谩ntica, comunicaciones cu谩nticas y metrolog铆a cu谩ntica. Los sistemas estudiados son sistemas totalmente fot贸nicos, opto-at贸micos (cavidades cu谩nticas, iones atrapados, redes 贸pticas,...), de materia condensada (RMN, puntos cu谩nticos,...) y superconductores. Finaliza con el estudio de diferentes sistemas de detecci贸n de estados cu谩nticos de 1-qubit, 2-qubit y en general N-qubit y N-qudit.
Los resultados del aprendizaje
CON6.-Adquirir conocimientos sobre sistemas f铆sicos capaces de realizar tratamientos de informaci贸n en grados de libertad cu谩nticos.
CON7.-Tener conocimientos sobre 贸ptica cu谩ntica y el papel y las propiedades de la luz y su manipulaci贸n en el procesamiento de la informaci贸n y las comunicaciones cu谩nticas.
CON8.-Tener conocimientos sobre complejidad computacional, las nuevas clases de complejidad y las oportunidades que ofrece la computaci贸n cu谩ntica para abordar problemas de clase NP
Los contenidos para el MF y el MCTIF son los mismos, a saber:
-Sistemas fot贸nicos con elementos 贸pticos discretos (divisores, retardadores, ...), elementos micro-贸pticos e integrados lineailes (acopladores direccionales, ...), elementos non lineales y topol贸gicos, etc., para computaci贸n cu谩ntica de prop贸sito espec铆fico, para simulaci贸n f铆sica, para comunicaciones cu谩nticas (teleportaci贸n cu谩ntica fot贸nica, criptograf铆a con estados de luz cu谩ntica no entrelazada y entrelazados, comunicaci贸n densa,...), y para metrolog铆a cu谩ntica.
-Sistemas opto-at贸micos (y 贸ptica at贸mica) para computaci贸n cu谩ntica de prop贸sito general y espec铆fico. Interacci贸n Jaynes-Cummings Luz-Materia y el efecto Ramsey. Cavidades opto-cu谩nticas. Sistemas de iones atrapados. Sistemas de redes 贸pticas.
-Sistemas de materia condensada para computaci贸n cu谩ntica de prop贸sito espec铆fico y general, para simulaci贸n cu谩ntica y para metrolog铆a cu谩ntica. Sistemas de RMN. Sistemas de CNV. Sistemas semiconductores de puntos cu谩nticos.
-Sistemas superconductores para computaci贸n cu谩ntica de prop贸sito general y espec铆fico, para simulaci贸n cu谩ntica y para metrolog铆a cu谩ntica. Uniones Josephson. Qbits de carga y caudal.
-Sistemas de detecci贸n y medida de estados de N-qubits y N-qudits. M茅todos de coincidencias. M茅todos de ionizaci贸n de campo. M茅todo Electron-Shelving. M茅todo FID (RMN). Medici贸n del n煤mero de fotones, etc.
Bibliograf铆a B谩sica
-Material docente elaborado por los profesores sobre "Sistemas F铆sicos para 滨苍蹿辞谤尘补肠颈贸苍 Cu谩ntica" ubicado digitalmente en el Aula Virtual de la materia.
Bibliograf铆a Complementaria
-P.Lambropoulos, D. Petrosyan, Fundamentals of Quantum Optics and Quantum Information, Springer 2007.
-M.Nakahara and T. Ohmi, Quantum Computing, from Linear Algebra to Physical Realizations, CRC Press, 2008.
-G.Chen et.al., Quantum Computing Devices, Principles, Designs and Analysis, Chapman and Hall /CRC 2007.
-P.Kok and B. W. Lovett, Introduction to Optical Quantum Information Processing Cambridge Univ Press. 2010.
-D.Bouemeester, A. Ekert, A. Zeilinger (Editors), The Physics of Quantum Information: Quantum Cryptography, Quantum Teleportation, Quantum Computation. Springer
Recursos bibliogr谩ficos en la red
-En el material docente elaborado por los profesores sobre "Sistemas F铆sicos para 滨苍蹿辞谤尘补肠颈贸苍 Cu谩ntica" ubicado na Aula Virtual hay enlaces a p谩ginas web.
-Pathak A., Banerjee A., Optical Quantum Informaction and Quantum Communications,
-G.Grynberg, A.Aspect, C.Fabre, Introduction to Quantum Optics
MF
CG01 - Adquirir la capacidad de realizar trabajos de investigaci贸n en equipo.
CG02 - Tener capacidad de an谩lisis y de s铆ntesis.
CG03 - Adquirir la capacidad para redactar textos, art铆culos o informes cient铆ficos conforme a los est谩ndares de publicaci贸n.
CG04 - Familiarizarse con las distintas modalidades usadas para la difusi贸n de resultados y divulgaci贸n de conocimientos en reuniones cient铆ficas.
CG05 - Aplicar los conocimientos a la resoluci贸n de problemas complejos.
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicaci贸n de ideas, a menudo en un contexto de investigaci贸n.
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resoluci贸n de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos m谩s amplios (o multidisciplinares) relacionados con su 谩rea de estudio.
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una informaci贸n que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y 茅ticas vinculadas a la aplicaci贸n de sus conocimientos y juicios
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones 煤ltimas que las sustentan a p煤blicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambig眉edades
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habr谩 de ser en gran medida autodirigido o aut贸nomo.
CT01 - Capacidad para interpretar textos, documentaci贸n, informes y art铆culos acad茅micos en ingl茅s, idioma cient铆fico por excelencia.
CT02 - Desarrollar la capacidad para la toma de decisiones responsables en situaciones complejas y/o responsables.
CE07 - Adquirir la capacitaci贸n para el uso de las principales herramientas computacionales y el manejo de las principales t茅cnicas experimentales de la F铆sica Nuclear y de Part铆culas.
CE08 - Adquirir un conocimiento en profundidad de la estructura de la materia en el r茅gimen de bajas energ铆as y su caracterizaci贸n.
CE11 - Adquirir conocimientos y dominio de las estrategias y sistemas de transmisi贸n de la luz y la radiaci贸n.
CE12 - Proporcionar una formaci贸n especializada, en los distintos campos que abarca la F铆sica Fundamental: desde la f铆sica medioambiental, la f铆sica de fluidos o la ac煤stica hasta fen贸menos cu谩nticos y de radiaci贸n con sus aplicaciones tecnol贸gicas, m茅dicas, etc.
MCTIC
Los alumnos que cursen esta asignatura adquirir谩n las capacidades y habilidades de pensamiento cr铆tico y creativo, comunicaci贸n y trabajo colaborativo que se indican en el informe de verificaci贸n del t铆tulo HD1,HD2,HD2,HD3. Adem谩s de las competencias b谩sicas (CB1-CB5), generales (CG1-CG4) y transversales (CT1-CT8) especificadas en la memoria de verificaci贸n del t铆tulo, los estudiantes adquirir谩n las siguientes competencias espec铆ficas de esta asignatura:
C4.-Conocer y ser capaz de aplicar las teor铆as f铆sicas inherentes a la comprensi贸n de los sistemas cu谩nticos de tratamiento de la informaci贸n (fot贸nicos, de estado s贸lido, superconductores,...), incluida la termodin谩mica cu谩ntica, as铆 como los aspectos avanzados del magnetismo y la mec谩nica cu谩ntica.
C6.-Conocer y comprender la naturaleza de las plataformas f铆sicas para el tratamiento de la informaci贸n cu谩ntica en sistemas de estado s贸lido: sistemas superconductores, criociencia y materiales cu谩nticos, incluyendo el estudio de estados topol贸gicos.
-Las horas presenciales se impartir谩n de acuerdo al calendario oficial del 惭谩蝉迟别谤, en las que se explicar谩, utilizando diferentes medios audiovisuales, los contenidos de la asignatura, se realizar谩n o introducir谩n ejercicios y problemas ilustrativos y/o explicativos de dichos contenidos.
-Los estudiantes recibir谩n un material (en general, en formato electr贸nico) que cubre tanto el desarrollo de los contenidos te贸ricos y los enunciados de ejercicios y problemas, como la descripci贸n de aspectos m谩s experimentales sobre los sistemas estudiados.
-Se utilizar谩 el Campus Virtual de la 奇趣腾讯分分彩 para dar informaci贸n general y espec铆fica sobre la materia, localizar material did谩ctico, proponer actividades, etc.
La evaluaci贸n de la asignatura consistir谩 b谩sicamente en evaluaci贸n continua, teniendo en cuenta que:
-Es obligatorio asistir a las clases expositivas e interactivas y realizar los ejercicios propuestos en las mismas.
-Se propondr谩n trabajos espec铆ficos donde el alumno pondr谩 en pr谩ctica los m茅todos y t茅cnicas aprendidos en alg煤n aspecto concreto de la asignatura.
-S贸lo excepcionalmente se considerar谩 la posibilidad de realizar un examen en el caso de que no se haya cumplido alguno de los criterios anteriores y sea necesario evaluar si el alumno ha adquirido las competencias propias de la materia.
Actividades a evaluar y su peso en la nota global:
-Realizaci贸n de los ejercicios (evaluaci贸n continua): 60%
-Presentaci贸n de trabajos y/o proyectos espec铆ficos (trabajo de ampliaci贸n): 40%
En el caso de que un alumno no pueda asistir a clase por causa justificada o tenga dispensa para asistir a clase, dicha asistencia ser谩 sustituida por otra actividad: en general, la realizaci贸n de una prueba final, un trabajo, etc., en el criterio del profesor a cargo de la materia objeto de evaluaci贸n
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Para los casos de realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas, se estar谩 a lo dispuesto en las 鈥淣ormas para la evaluaci贸n del rendimiento acad茅mico de los alumnos y revisi贸n de calificaciones鈥�:
Art铆culo 16. Realizaci贸n fraudulenta de ejercicios o pruebas.
La realizaci贸n fraudulenta de un ejercicio o prueba exigida en la evaluaci贸n de una materia dar谩 lugar a la calificaci贸n de suspenso en la correspondiente convocatoria, independientemente del proceso disciplinario que se pueda seguir contra el alumno infractor. Se considera fraudulento, entre otros, la creaci贸n de obras plagiadas o obtenidas de fuentes accesibles al p煤blico sin reelaboraci贸n o reinterpretaci贸n y sin citas a los autores y fuentes.
3 ECTS distribuidos como sigue:
Horas presenciales:
-Expositivo-Interactivas: 26 horas
Horas no presenciales (49 horas) dedicadas a:
-Estudio de los contenidos te贸ricos (conceptuales-formales)
-Realizaci贸n de problemas/actividades
-Reelaboraci贸n de problemas/actividades
-Se recomienda, aunque no es imprescindible, que el estudiante tenga o adquiera conocimientos de Mec谩nica Cu谩ntica, 脱辫迟颈肠补 Cu谩ntica y F铆sica del Estado S贸lido.
-Se recomienda leer los apuntes de clase todos los d铆as y detectar las dudas para ser planteadas en el aula o en los tutor铆as.
-Se recomienda hacer (e incluso rehacer) los ejercicios, problemas y actividades propuestas con constancia.
-Esta materia est谩 orientada 谩 formaci贸n especializada no campo da informaci贸n e as tecnolox铆as cu谩nticas.
-脡 unha materia transversal, compatible dende calquera das especialidades ou m贸dulos do 惭谩蝉迟别谤 en F铆sica e do 惭谩蝉迟别谤 en Ciencia e Tecnolox铆as da 滨苍蹿辞谤尘补肠颈贸苍 Cu谩ntica.
-Se ben pode cursarse sen ter os fundamentos de informaci贸n cu谩ntica, recom茅ndase adquirilos.
Jesus Manuel Mosqueira Rey
Coordinador/a- Departamento
- F铆sica de Part铆culas
- 脕谤别补
- F铆sica de la Materia Condensada
- 罢别濒茅蹿辞苍辞
- 881814025
- Correo electr贸nico
- j.mosqueira [at] usc.es
- 颁补迟别驳辞谤铆补
- Profesor/a: Catedr谩tico/a de Universidad
Jesus Li帽ares Beiras
- Departamento
- F铆sica Aplicada
- 脕谤别补
- 脱辫迟颈肠补
- 罢别濒茅蹿辞苍辞
- 881813501
- Correo electr贸nico
- suso.linares.beiras [at] usc.es
- 颁补迟别驳辞谤铆补
- Profesor/a: Catedr谩tico/a de Universidad
Pablo Vazquez Regueiro
- Departamento
- F铆sica de Part铆culas
- 脕谤别补
- F铆sica At贸mica, Molecular y Nuclear
- 罢别濒茅蹿辞苍辞
- 881813973
- Correo electr贸nico
- pablo.vazquez [at] usc.es
- 颁补迟别驳辞谤铆补
- Profesor/a: Titular de Universidad
| 惭颈茅谤肠辞濒别蝉 | |||
|---|---|---|---|
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Gallego, Castellano | Aula 2 |
| Jueves | |||
| 12:00-13:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano, Gallego | Aula 2 |
| 22.01.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 27.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |