Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Códigos de Corrección de Errores Código 614551013
Titulación
Máster Universitario en Ciencia e Tecnoloxías de Información Cuántica
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Mestrado Oficial 2º cuadrimestre
Primeiro Optativa 3
Idioma
Castelán
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría de Computadores
Coordinación
Correo electrónico
Profesorado
Castedo Ribas, Luis
Correo electrónico
luis.castedo@udc.es
Web http://n9.cl/bosw5
Descrición xeral COMPARTIDA UVIGO Y UDC
VISITE ENLACE WEB

Esta materia ofrece unha introdución á corrección cuántica de erros, que é un aspecto fundamental da computación cuántica e da teoría cuántica da información. A materia pretende explorar diversos códigos e técnicas de corrección de erros que permiten preservar e manipular a información cuántica en presenza de ruído e erros.

Competencias do título
Código Competencias / Resultados do título
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.
B13 HD24 Participar activamente na actividade presencial na aula.
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.

Resultados de aprendizaxe
Resultados de aprendizaxe Competencias / Resultados do título
Capacidade para comprender a construción, análise e aplicacións dos códigos cuánticos de control de erros en sistemas de comunicacións e nos computadores cuánticos. Coñecemento dos principais códigos concretos. AP13
BP13
CP1
CP2
CP3

Contidos
Temas Subtemas
Tema 1: Errores cuánticos - Visión xeral dos erros cuánticos e as súas fontes
- Decoherencia e ruído en sistemas cuánticos abertos
- Tipos de erros e modelos de canles con erro
- Dixitalización do ruído cuántico. Operadores de erro
Tema 2: Fundamentos da corrección cuántica de erros. - Da corrección de erros clásica á cuántica
- O código de corrección de erros de tres qubits
- O código Shor de nove qubits
- Condicións da corrección cuántica de erros
- O límite cuántico de Hamming
Tema 3: Construción de códigos cuánticos - Códigos bloque lineais clásicos
- Códigos Calderbank-Shor-Steane (CSS)
Tema 4: Códigos estabilizadores - O formalismo do estabilizador
- Medición no formalismo do estabilizador
- Construcións de códigos estabilizadores
- Circuítos cuánticos de codificación, descodificación e corrección
Tema 5: Códigos estabilizadores topolóxicos - O complexo de cadeas Z2
- Códigos de superficie nun touro: os códigos tóricos
- Códigos planos de superficie
- Corrección cuántica de erros topológica
Tema 6: Computación cuántica tolerante a fallos - Tolerancia a fallos en computación cuántica
- Corrección de erros con tolerancia a fallos
- Operacións codificadas con tolerancia a fallos

Planificación
Metodoloxías / probas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciais e virtuais) Horas traballo autónomo Horas totais
Solución de problemas B13 5 27 32
Presentación oral C1 C2 C3 2 0 2
Sesión maxistral A13 18 23 41
 
Atención personalizada 0 0 0
 
*Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado

Metodoloxías
Metodoloxías Descrición
Solución de problemas Resolveranse problemas típicos de deseño e análise de códigos de erro cuántico, para aprender a utilizar os métodos vistos nas clases expositivas.
Presentación oral Farase unha presentación oral de traballos de avaliación
Sesión maxistral Presentaranse os principais elementos dos códigos de erro cuántico, as súas aplicacións e limitacións.

Atención personalizada
Metodoloxías
Sesión maxistral
Solución de problemas
Presentación oral
Descrición
Atenderanse consultas de forma asíncrona mediante chat de Microsoft Teams. Ofrecerase apoio mediante reunións presenciais ou reunións online mediante Microsoft Teams.

Avaliación
Metodoloxías Competencias / Resultados Descrición Cualificación
Solución de problemas B13 Resolución de exercicios de forma autónoma e individual, entrega por escrito. Dous conxuntos cun valor do 30% cada un. 60
Presentación oral C1 C2 C3 Presentación dun traballo de arroiado polo alumno/a 40
 
Observacións avaliación

Fontes de información
Bibliografía básica M. A. Nielsen, I. L. Chuang (2010). Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press
Ivan B. Djordevic (2021). Quantum Information Processing, Quantum Computing. and Quantum Error Correction. Academic Press

Bibliografía complementaria Giuliano Gadioli La Guardia (2020). Quantum Error Correction. Springer
D. A. Lidar, T. A. Brun (2013). Quantum Error Correction. Cambridge University Press
Frank Gaitan (2013). Quantum Error Correction and Fault Tolerant Quantum Computing. Taylor & Francis


Recomendacións
Materias que se recomenda ter cursado previamente
Fundamentos de Información Cuántica/614551003
Fundamentos de Comunicacións Cuánticas/614551005
Introdución á Computación Cuántica/614551004

Materias que se recomenda cursar simultaneamente

Materias que continúan o temario

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