Técnicas experimentales para la información cuántica

Esta asignatura proporciona al alumno los aspectos experimentales fundamentales sobre distintas tecnologías físicas para su uso y aplicación en información cuántica (procesado/computación cuántica, comunicaciones cuánticas y metrología cuántica). La materia se centrará sobre sistemas totalmente fotónicos, sistemas superconductores, sistemas de estado sólido y dispositivos de detección.



----Resultados del aprendizaje:
El alumnado que curse esta asignatura adquirirá conocimientos correspondientes a los siguientes items de la memoria de la titulación:
CON_01: Conocer los fundamentos teóricos de mecánica cuántica, el formalismo matemático, los axiomas y sistemas más sencillos.
CON_17: Tener conocimientos de técnicas experimentales para la información y la comunicación cuánticas. Dispositivos ópticos y de estado sólido.

La asignatura se centrará en la realización de una selección de experiencias de laboratorio (según disponibilidad de puesto experimental) tratando los siguientes contenidos:

-Técnicas experimentales para desarrollar sistemas fotónicos para información cuántica: fuentes de luz cuántica bifotón, luz entrelazada, …; transformaciones cuánticas con dispositivos ópticos básicos; detección cuántica (proyectiva, coincidencias, …)

-Técnicas experimentales en sistemas basados en superconductores u otros materiales cuánticos: técnicas criogénicas; medidas en superconductores u otros sólidos nano-coherentes; sus protectorados cuánticos; integración en dispositivos híbridos y sensores.

-Simulaciones y experiencias básicas: desigualdades de Bell, protocolo BB84, interferencia HOM, QRNG, ...

Básica:
-- Notas de clase (disponibles en el aula online de la asignatura en el campus virtual)
-- M. Fox 'Quantum optics. An introduction' , Oxford University Press, 2006.
-- Zhe-Yu Jeff Ou, Quantum Optics for Experimentalists, World Scientific, 2017.
-- D.S. Simon, G. Jaeger and A.V. Sergienko, 'Quantum Metrology, Imaging, and Communication', Springer 2017.
-- R. Simon, A. Smith - Superconductors. Conquering Technology's New Frontier (Plenum Publ., or reprint by Springer, ISBN 9780306429590)


Complementaria:

-- P.-A. Moreau et al., Imaging with quantum states of light, Nature Reviews Physics Vol 1, 367 (2019)
-- D.A. Cardwell, D.C. Larbalestier, A. Braginski (Eds.) - Handbook of Superconductivity, Vol. 3: Characterization and Applications (CRC Press, ISBN 9781439817360)
- M. Tinkham - Introduction to Superconductivity: Second Edition (McGraw-Hill, or reprint by Dover Books on Physics, ISBN 9780071147828)

El alumnado que curse esta materia adquirirá las habilidades y destrezas de pensamiento crítico y creativo, de comunicación y de trabajo colaborativo que se señalan en la memoria de verificación del título (HD1,HD2,HD2,HD3).

Además de las competencias básicas (CB1-CB5), generales (CG1-CG4) y transversales (CT1-CT8) que se señalan en la memoria de verificación del título, el alumnado adquirirá en las siguientes competencias específicas de esta asignatura

Competencias Específicas:
CE2- Conocer y adquirir competencia en las técnicas experimentales para el procesado de la información cuántica: interacciones, medidas, oscilaciones, interferencias, sistemas de comunicaciones, ...
CE4- Conocer y saber aplicar las teorías físicas inherentes a la comprensión de los sistemas para el procesado de la información cuántica, incluyendo la termodinámica cuántica así como aspectos avanzados de magnetismo y mecánica cuántica.
CE5- Conocer y comprender la naturaleza de las plataformas físicas para el procesado de la información cuántica en sistemas de estado sólido: sistemas superconductores, criociencia y materiales cuánticos, incluyendo el estudio de estados topológicos
CE11- Adquirir una base sólida sobre la teoría cuántica de la información en su aplicación a las comunicaciones cuánticas, asi como sobre la tecnología de dispositivos fotónicos empleados en comunicaciones cuánticas, tanto terrestres como aéreas y vía satélite.

Clases de laboratorio en el Campus Vida de la Universidad de Santiago de Compostela, exigiéndose la presencialidad en el propio laboratorio.

Habrá una plataforma virtual donde se hará accesible material formativo e informativo esencial y suplementario.

Para las titorías es recomendable establecer cita previa.

La evaluación será por evaluación continua, con seguimiento de la actividad en el laboratorio e informe de prácticas. La ponderación será fijada y anunciada cada curso dentro de los márgenes aprobados en la memoria de verificación de la titulación.

1-Seguimiento 20%
2-Informe de Prácticas 80%

Para estudiantes de segunda oportunidad y/o repetidores de cursos anteriores los criterios serán los mismos, conservándonse hasta un curso las cualificaciones de aprobado o mejor en actividades, trabajos e informes anteriores, y teniendo oportunidad de renovar dichos trabajos cada oportunidad de evaluación (excepto la realización de la práctica en el laboratorio para la segunda oportunidad).

Como en el resto de asignaturas de la Universidad de Santiago USC, para todos los alumnos la calificación de "no presentado" se otorgará de acuerdo con las disposiciones de la normativa de permanencia en las titulaciones de grado y posgrado vigente en la USC.

Asimismo, para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación el recogido la "Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones” de la USC.

Clases de prácticas de laboratorio: 25 horas
Traballo persoal do alumnado: 47 horas.
Titorías: 3 horas
Total: 75 horas