Course Syllabus
Obiettivi
Lo scopo dell'insegnamento e' quello di fornire un introduzione alla teoria dell'informazione e computazione quantistica e ai qubits, gli elementi di base per i computer e le tecnologie quantistiche. Lo studente acquisirà le basi teoriche fondamentali per affrontare temi di ricerca e sviluppo nel settore emergente delle tecnologie quantistiche.
Contenuti sintetici
Introduzione ai principi fondamentali della fisica quantistica usati per i computer e le tecnologie quantistiche: entanglement, disuguaglianze di Bell, qubits e loro realizzazione fisica, esempi di circuiti quantistici ed algoritmi elementari.
Programma esteso
— Elementi di base della Meccanica Quantistica
— Entanglement e disuguaglianze di Bell
-- Informazione quantistica
-- Qubits
— Circuiti quantistici
— Esempi semplici di algoritmi quantistici
--- Esempi di correzione degli errori
-- Esempi di realizzazione fisica di qubits
Prerequisiti
Un corso di Meccanica Quantistica a livello della laurea triennale di fisica (le nozioni di base necessarie per questo insegnamento saranno comunque richiamate)
Modalità didattica
lezioni frontal, 6 cfu, in modalità erogativa in presenza
Materiale didattico
Ottimi libri sull'argomento:
— Quantum Computation and quantum Information, Nielsen and Chuang
— Quantum Computer Science, Mermin
Ci sono ottime lezioni online (se il link non funziona piu', google it!):
-- Corso di Scott Aaronson a Austin
-- Corso di John Preskill a Caltech (avanzato)
E molto materiale online per la programmazione, ma anche lezioni e video su quantum computing e qubits, su https://qiskit.org/
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
esame orale con domande aperte sull'intero programma del corso
Orario di ricevimento
su appuntamento, previa richiesta
Sustainable Development Goals
Aims
The aim of the course is to give an introduction to Quantum Information and Computing and to qubits, the basic elements of quantum computers and quantum technologies. The student will learn the fundamental theoretical basis to work and perform research in the emergent field of quantum technologies.
Contents
Introduction to the fundamental principles of quantum physics for Quantum Computing and Quantum Technologies: entanglements, Bell's inequalities, qubits and their physical realization, examples of quantum circuits and elementary algorithms.
Detailed program
— Basic elements of quantum mechanics
— Entanglement and Bell's inequalities
-- Quantum information
-- Qubits
— Quantum circuits
— Simple example of quantum algorithms
--- Examples of quantum correcting codes
-- Physical realization of qubits
Prerequisites
Knowledge of Quantum Mechanics at the level of the Bachelor degree (the basic notions necessary for this course will be reviewed)
Teaching form
lessons, 6 CFU, delivery mode, in presence
Textbook and teaching resource
Excellent books:
— Quantum Computation and quantum Information, Nielsen and Chuang
— quantum Computer Science, Mermin
Online lectures (if the link does not work anymore, google it!)
--Aaronson course at Austin
-- Preskill course at Caltech (advanced)
And a lot of online material about programming, but including lectures and videos on Quantum Computing and qubits, su https://qiskit.org/
Semester
first semester
Assessment method
oral exam with open questions on the entire program
Office hours
On student request, at agreed time
Sustainable Development Goals
Staff
-
Alberto Zaffaroni
