Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Ferramentas da Computación Cuántica Código 614551006
Titulación
Máster Universitario en Ciencia e Tecnoloxías de Información Cuántica
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 1º cuadrimestre
 Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Enxeñaría de Computadores
Coordinación
Mosqueira Rey, Eduardo
 Correo electrónico
eduardo.mosqueira@udc.es
Profesorado
Alvarez Estevez, Diego
Martin Santamaria, Maria Jose
Mosqueira Rey, Eduardo
 Correo electrónico
diego.alvareze@udc.es
maria.martin.santamaria@udc.es
eduardo.mosqueira@udc.es
Web http://n9.cl/huuwq
Descrición xeral A computación cuántica é unha área emerxente cun potencial significativo, especialmente na área de problemas de optimización. Dado que a computación cuántica funciona cun mecanismo diferente ao da computación clásica, o enfoque do software para a computación cuántica tamén é diferente. Seguindo o paradigma dos circuítos cuánticos, nesta materia farase un desenvolvemento completo, profundo e rigoroso das diferentes técnicas e ferramentas necesarias para o desenvolvemento e execución de software cuántico.

Competencias do título
Código Competencias do título
A4 CON_04 Ter coñecementos de computación cuántica, algoritmos, circuítos, a súa programación en diferentes linguaxes e plataformas accesibles.
A6 CON_06 Adquirir coñecementos sobre sistemas físicos capaces de implementar o tratamento da información en graos de liberdade cuánticos.
A13 CON_13 Ter coñecementos sobre as limitacións físicas e técnicas das implantacións de sistemas de tratamento da información cuántica: ruído, decoherencia, etc., así como as estratexias de mitigación ou corrección que se propoñan.
A15 CON_15 Ter coñecementos de aspectos de alto nivel da computación cuántica: aprendizaxe de máquinas cuánticas, simuladores cuánticos, arquitecturas, etc.
B1 HD01 Analiza e desglosa un concepto complexo, examina cada parte e mira como encaixan
B3 HD03 Comparar e contrastar e sinalar semellanzas e diferenzas entre dous ou máis temas ou conceptos
B6 HD11 Elaborar con precisión as preguntas relevantes para un problema concreto
B8 HD13 Improvisar solucións dun xeito innovador para resolver un problema
B12 HD23 Comuníquese utilizando as normas esperadas para o medio elixido.
B13 HD24 Participar activamente na actividade presencial na aula.
B14 HD31 Asignar recursos e responsabilidades para que todos os membros dun equipo poidan traballar de forma óptima
B16 HD33 Establecer obxectivos para que o grupo analice a situación, decida que resultado se desexa e estableza claramente un obxectivo alcanzable.
C1 C1. Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, nas linguas oficiais da comunidade autónoma.
C2 C2. Dominar a expresión e a comprensión de forma oral e escrita dun idioma estranxeiro.
C3 C3. Utilizar as ferramentas básicas das tecnoloxías da información e as comunicacións (TIC) necesarias para o exercicio da súa profesión e para a aprendizaxe ao longo da súa vida.
C4 C4. Desenvolverse para o exercicio dunha cidadanía respectuosa coa cultura democrática, os dereitos humanos e a perspectiva de xénero.
C7 C7. Desenvolver a capacidade de traballar en equipos interdisciplinares ou transdisciplinares, para ofrecer propostas que contribúan a un desenvolvemento sostible ambiental, económico, político e social.
C8 C8. Valorar a importancia que ten a investigación, a innovación e o desenvolvemento tecnolóxico no avance socioeconómico e cultural da sociedade.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias do título
Capacidade para deseñar circuítos cuánticos básicos e avanzados en Qiskit AP4
 BP1
BP3
BP6
BP8
BP12
BP13
BP14
BP16
 CP1
CP2
CP3
CP4
CP7
CP8
Coñecer os distintos simuladores cuánticos existentes e os seus modelos de ruído AP13
AP15
 BP3
BP6
BP12
BP13
BP14
BP16
 CP1
CP2
CP3
CP4
CP7
CP8
Ser capaz de enviar e transpilar circuítos cuánticos para a súa execución en computadores cuánticos reais AP6
 BP1
BP6
BP12
BP13
BP14
BP16
 CP1
CP2
CP3
CP4
CP7
CP8
Coñecer as distintas técnicas de supresión, mitigación e corrección de erros AP13
 BP3
BP6
BP13
BP14
BP16
 CP1
CP2
CP3
CP4
CP7
CP8

Contidos
Temas Subtemas
1. Introdución
2. Qiskit: circuítos básicos
3. Qiskit: circuítos avanzados
4. Simuladores
5. Computadores cuánticos reais
6. Transpiladores
7. Supresión, mitigación e corrección de erros

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias Horas presenciais Horas non presenciais / traballo autónomo Horas totais
Sesión maxistral A4 A6 A13 A15 B13 C1 C2 C8 10.5 15.75 26.25
Prácticas de laboratorio A4 A13 A15 B1 B3 B6 B8 B12 B14 B16 C3 C4 C7 10.5 34.65 45.15
Proba obxectiva A4 A6 A13 A15 B1 B3 B8 C1 C2 C3 C8 2.6 0 2.6
 
Atención personalizada 1 0 1
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Sesión maxistral Clases maxistrais coa exposición dos coñecementos teóricos e prácticos usando diferentes recursos dixitais.
Prácticas de laboratorio Prácticas baseadas nos coñecementos que cada estudante vai adquirindo nas clases maxistrais.
Proba obxectiva Proba mediante a que se valoran os coñecementos adquiridos polo estudantado.
Cada estudante deberá aplicar os seus coñecementos tanto a nivel teórico coma a nivel práctico.

Atención personalizada
Metodoloxías
Prácticas de laboratorio
Descrición
A atención personalizada ao estudantado comprende non só as titorías, presenciais ou virtuais, para a discusión de dúbidas, senón tamén as seguintes actuacións:

- Seguemento do labor realizado nas prácticas de laboratorio propostas polo profesorado.
- Avaliación dos resultados obtidos nas prácticas.
- Encontros personalizados para resolver dúbidas sobre os contidos da asignatura.

Avaliación
Metodoloxías Competencias Descrición Cualificación
Prácticas de laboratorio A4 A13 A15 B1 B3 B6 B8 B12 B14 B16 C3 C4 C7 Entrega de prácticas baseadas nos coñecementos adquiridos nas clases maxistrais. 60
Proba obxectiva A4 A6 A13 A15 B1 B3 B8 C1 C2 C3 C8 Proba/s sobre contidos teórico-prácticos. 40
 
Observacións avaliación

Porcentaxes concretas de avaliación de cada parte.

  • A avaliación da materia realizarase en dous partes: avaliación continua (prácticas) e proba obxectiva (parcial e/ou final). 

Como se avalía o non presentado.

  • A entrega dalgunha das actividades ou probas de avaliación continua supoñerá que o alumno optou por presentarse á materia. Por tanto, a partir dese momento, aínda non presentándose a proba obxectiva haberá consumido unha oportunidade.

Cómo se avalía a segunda oportunidade.

  • Na segunda oportunidade (xullo) conservaranse as notas da avaliación continua e/ou a proba obxectiva obtidas durante o cuadrimestre. 
  • Se o alumno preséntase á segunda oportunidade na avaliación continua ou a proba obxectiva, a nota obtida na primeira oportunidade para esa parte anúlase, e a cualificación correspondente desa parte será a da segunda oportunidade. 
  • A nota final da materia na segunda oportunidade calcularase co mesmo criterio que na primeira oportunidade.
Plaxios
  • A realización fraudulenta das probas ou actividades de avaliación, unha vez comprobada, implicará directamente a cualificación de suspenso "0" na materia na convocatoria correspondente, invalidando así calquera cualificación obtida en todas as actividades de avaliación de cara a convocatoria extraordinaria

Fontes de información
Bibliografía básica Robert Loredo (2020). Learn Quantum Computing with Python and IBM Quantum Experience. Packt, O'Reilly
Qiskit (2023). Qiskit documentation. https://qiskit.org/documentation
Qiskit (2023). Qiskit tutorials. https://qiskit.org/documentation/tutorials.html
Hassi Norlen (2020). Quantum Computing in Practice with Qiskit and IBM Quantum Experience. Packt, O'Reilly

Bibliografía complementaria James L. Weaver (2022). Qiskit Pocket Guide. O'Reilly
Qiskit (2023). Qiskit Terra API Reference. https://qiskit.org/documentation/apidoc/terra.html


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Introdución á Computación Cuántica/614551004

Materias que se recomenda cursar simultaneamente
Computación Cuántica e Aprendizaxe Máquina/614551008
Programación e Implementación de Algoritmos Cuánticos/614551007

Materias que continúan o temario
Aplicacións Prácticas da Computación Cuántica/614551010

Observacións


(*)A Guía docente é o documento onde se visualiza a proposta académica da UDC. Este documento é público e non se pode modificar, salvo casos excepcionais baixo a revisión do órgano competente dacordo coa normativa vixente que establece o proceso de elaboración de guías