- Oggetto:
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Introduzione alla computazione quantistica
- Oggetto:
Anno accademico 2016/2017
- Codice dell'attività didattica
- INT0384
- Docente
- Prof. Leonardo Castellani (Titolare del corso)
- Corso di studi
- Laurea Magistrale Interateneo in Fisica dei sistemi complessi
- Anno
- 1° anno
- Periodo didattico
- Secondo periodo didattico
- Tipologia
- C=Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Orale
- Prerequisiti
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- Propedeutico a
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- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Acquisizione delle conoscenze teoriche e introduzione alle tecniche sperimentali più importanti per la computazione quantistica.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Oggetto:
Attività di supporto
- Oggetto:
Programma
1. Introduzione. Quantum bits, sfera di Bloch, qubits multipli, porte a singolo qubit e porte a qubits multipli.
Circuiti quantistici. Stati di Bell. Algoritmi quantistici. Cenni alla teoria dell' informazione quantistica.
2. I fondamenti della Meccanica Quantistica. Esperimenti e postulati della teoria. Formalismo: algebra lineare.
Operatore densita'. Sistemi composti e traccia parziale. EPR e stati intrecciati. Disuguaglianza di Bell.
3. Crittografia a chiave pubblica, il protocollo RSA. Il piccolo teorema di Fermat. Crittografia quantistica. Teletrasporto.
4. Circuiti quantistici. Insieme di porte universali per la computazione quantistica.
5. Algoritmi quantistici, Algoritmo di Deutsch-Josza. Trasformata di Fourier Quantistica. Algoritmo di Shor
per la fattorizzazione di numeri interi. Algoritmo di Grover per la ricerca ed il conteggio di stati quantistici.1. Introduction: quantum bits, Bloch sphere, multiple qbits, single and multiple qbit gates.
Quantum circuits. Bell states. Quantum algorithms. Some notes on quantum information.
2. The formalism of quantum mechanics: linear algebra. The postulates of quantum mechanics and their
experimental justification. Density operator. Composite systems and partial trace. EPR and entaglement.
Bell inequalities.
3. Public key cryptography, RSA protocol. Little Fermat theorem. Quantum cryptography. Teletransportation of
quantum states.
4. Quantum circuits. Universal set of gates for quantum computation.
5. Quantum algorithms. Deutsch-Jozsa algorithm. Quantum Fourier transform. Shor algorithm for integer
numbers' factorization. Grover quantum state search and counting algorithms.Testi consigliati e bibliografia
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M.A. Nielsen, I.L. Chuang, "Quantum Computation and Quantum Information", Cambridge Univ. Press (2000) D. Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger, "The Physics of Quantum Information", Springer (2000)
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Orario lezioni
Giorni Ore Aula Lunedì 9:00 - 11:00 Aula Avogadro Dipartimento di Fisica Martedì 11:00 - 13:00 Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica Giovedì 16:00 - 18:00 Aula Avogadro Dipartimento di Fisica Lezioni: dal 12/01/2017 al 15/03/2017
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Note
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