Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Horas de Titorías: 3 Clase Expositiva: 15 Clase Interactiva: 10 Total: 28
Linguas de uso Castelán, Galego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Física de Partículas
Áreas: Física Atómica, Molecular e Nuclear, Física Teórica
Centro Facultade de Física
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Con docencia
Matrícula: Matriculable | 1ro curso (Si)
A simulación cuántica pretende coñecer, de forma exacta ou aproximada, a evolución do estado dun sistema cuántico para que se poidan obter magnitudes observables dependentes ou independentes do tempo, como o valor esperado da enerxía ou a probabilidade dunha transición.
Neste curso estudaranse os diferentes aspectos da simulación cuántica.
Por unha banda, veremos as formulacións que aproximan eficientemente o cálculo analítico exacto en situacións de baixo enredo, como as redes tensoriais.
En segundo lugar, estudarase a simulación cuántica dixital na que se busca calcular a evolución cuántica dun sistema real a través de circuítos executados en ordenadores cuánticos universais, ou en ordenadores clásicos que os simulan dixitalmente en pequenos casos.
Por último, veremos o paradigma da simulación cuántica analóxica, que se basea no enorme desenvolvemento do control cuántico nalgúns sistemas moi concretos: redes de átomos, sistemas fotónicos, ións atrapados, etc. A evolución temporal destes sistemas é isomórfica á do problema a estudar, de aí a palabra computación cuántica analóxica (non analóxica). En certo modo, non son ordenadores cuánticos universais, senón moi especializados.
Por último, abordarase o estudo da simulación adiabática mediante recocido cuántico (quantum annealers).
O curso estrutúrase en tres partes para abordar os obxectivos anteriormente mencionados:
PARTE 1.
Introdución ao problema da simulación cuántica.
Estudo de problemas a estudar mediante simulación cuántica, modelos de espín e fermión.
Simulación clásica: redes de tensores, estados MPS,
Simulación adiabática. Recocidos cuánticos.
Transicións de fase cuántica: modelo de Ising e MBL. Modelo Hubbard e Mott-BCS
PARTE 2.
Simulación cuántica dixital. Clases de BQP, QMA
Fórmulas do produto: Trotterización, pedidos superiores.
Métodos avanzados: LCU, cubitización.
Evolución hamiltoniana euclidiana.
Exemplos: modelo Ising transversal.
PARTE 3.
Simulación analóxica de sistemas cuánticos. Conceptos fundamentais.
Implementacións
- Redes ópticas de átomos
- QED-Cavidades
- Ións atrapados.
- Exemplo: modelo Ising transversal.
R. Manenti y M. Motta, Quantum Information Science, Oxford.
Apuntes de clase
O alumnado que curse esta materia adquirirá as habilidades e habilidades de pensamento crítico e creativo, comunicación e traballo colaborativo que se sinalan na acta de verificación do título (HD0, HD1, HD2, HD3).
Ademais das competencias básicas (CB1-CB5), xerais (CG1-CG4) e transversais (CT1-CT8) que se especifican na memoria de verificación do título, o alumnado adquirirá as seguintes competencias específicas para esta materia.
Competencias específicas:
CE3: Comprensión e coñecemento dos fundamentos da Teoría da Información Cuántica, así como dos aspectos básicos dos catro tipos de tecnoloxías cuánticas: informática, comunicacións, metroloxía, simulación.
CE8: Coñecer os algoritmos e estratexias da computación clásica inspiradas na computación cuántica: redes tensoriais, estados produto das matrices, etc.
As clases serán presenciais e retransmitiranse de forma sincronizada aos demais campus
- Clases expositivas: nelas explicaranse os contidos programados e responderanse as dúbidas que poidan xurdir. Propoñeranse exercicios e problemas que o alumnado deberá resolver no seu propio tempo de traballo.
- Clases interactivas: resolución dos exercicios e problemas propostos, posta en común de dúbidas. Os alumnos terán protagonismo para presentar os seus resultados.
- Titorías: prestarán unha atención personalizada ao alumnado para orientarlle e resolver as súas dúbidas.
- Traballo autónomo: durante este tempo realizarase o estudo da materia e a resolución das tarefas propostas.
Haberá unha plataforma virtual onde se fará accesible material formativo e informativo imprescindible e complementario.
A avaliación da materia será unha combinación de diferentes aspectos.
1- Avaliación continua: asistencia e participación en clases expositivas e interactivas, entrega de exercicios e problemas resoltos, presentación voluntaria de resultados.
Ponderación: 60%
2- Elaboración e presentación dun proxecto de materia: 40%
«Artigo 16. Realización fraudulenta de exercicios ou probas.
A realización fraudulenta de calquera exercicio ou proba requirida na avaliación dunha materia implicará a cualificación de suspenso na convocatoria correspondente, con independencia do proceso disciplinario que se poida seguir contra o alumno infractor. "Considérase fraudulento, entre outras cousas, a realización de traballos plaxiados ou obtidos de fontes accesibles ao público sen reelaboración ou reinterpretación e sen citas aos autores e fontes".
A materia consta de 3 ECTS, polo que o total de horas de traballo do alumno, incluídas as actividades de avaliación, é de 75 horas, estruturadas en:
- 14 horas de clases expositivas
- 10 horas de clase interactiva
- 50 horas de traballo persoal do alumno
- 1 hora de titorías
Aunque no es imprescindible, haber cursado Mecánica Cuántica avanzada es recomendabl
Aínda que non é imprescindible, recoméndase ter estudado Mecánica Cuántica avanzada.
Javier Mas Sole
Coordinador/a- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Teléfono
- 881813985
- Correo electrónico
- javier.mas [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Catedrático/a de Universidade
Francesc Yassid Ayyad Limonge
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Atómica, Molecular e Nuclear
- Correo electrónico
- yassid.ayyad [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
Bin Wu
- Departamento
- Física de Partículas
- Área
- Física Teórica
- Correo electrónico
- bin.wu [at] usc.es
- Categoría
- Investigador/a: Ramón y Cajal
| Mércores | |||
|---|---|---|---|
| 15:00-17:00 | Grupo /CLE_01 | Castelán | Aula 2 |
| 19.05.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |
| 16.06.2025 10:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Aula 2 |