Datos Identificativos 2023/24
Asignatura (*) Códigos de Corrección de Errores Código 614551013
Titulación
Máster Universitario en Ciencia e Tecnoloxías de Información Cuántica
Descriptores Ciclo Periodo Curso Tipo Créditos
Máster Oficial 2º cuatrimestre
Primero Optativa 3
Idioma
Castellano
Modalidad docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Enxeñaría de Computadores
Coordinador/a
Correo electrónico
Profesorado
Castedo Ribas, Luis
Correo electrónico
luis.castedo@udc.es
Web http://n9.cl/bosw5
Descripción general COMPARTIDA UVIGO Y UDC
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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 del título
Código Competencias / Resultados del título
A13 CON_13: Tener conocimientos sobre las limitaciones física y técnicas a las implementaciones de los sistemas de procesamiento de información cuántica: ruidos, decoherencia, etc., así como de las estrategias de mitigación o corrección que se proponen.
B13 HD24 Participar activamente en la actividad presencial en el aula.
C1 C1. Expresarse correctamente, tanto de forma oral como escrita, en las lenguas oficiales de la comunidad autónoma.
C2 C2. Dominar la expresión y la comprensión de forma oral y escrita de un idioma extranjero.
C3 C3. Utilizar las herramientas básicas de las tecnologías de la información y las comunicaciones (TIC) necesarias para el ejercicio de su profesión y para el aprendizaje a lo largo de su vida.

Resultados de aprendizaje
Resultados de aprendizaje Competencias / Resultados del título
Capacidad para comprender la construcción, análisis y aplicaciones de los códigos cuánticos de control de errores en sistemas de comunicaciones y en los ordenadores cuánticos. Conocimiento de los principales códigos concretos. AP13
BP13
CP1
CP2
CP3

Contenidos
Tema Subtema
Tema 1: Errores cuánticos - Visión general de los errores cuánticos y sus fuentes
- Decoherencia y ruido en sistemas cuánticos abiertos
- Tipos de errores y modelos de canales con error
- Digitalización del ruido cuántico. Operadores de error
Tema 2: Fundamentos de la corrección cuántica de
errores
- De la corrección de errores clásica a la cuántica
- El código de corrección de errores de tres qubits
- El código Shor de nueve qubits
- Condiciones de la corrección cuántica de errores
- El límite cuántico de Hamming
Tema 3: Construcción de códigos cuánticos - Códigos bloque lineales clásicos
- Códigos Calderbank-Shor-Steane (CSS)
Tema 4: Códigos estabilizadores - El formalismo del estabilizador
- Medición en el formalismo del estabilizador
- Construcciones de códigos estabilizadores
- Circuitos cuánticos de codificación, descodificación y corrección
Tema 5: Códigos estabilizadores topológicos - El complejo de cadenas Z2
- Códigos de superficie en un toro: los códigos tóricos
- Códigos planos de superficie
- Corrección cuántica de errores topológica
Tema 6: Computación cuántica tolerante a fallos - Tolerancia a fallos en computación cuántica
- Corrección de errores con tolerancia a fallos
- Operaciones codificadas con tolerancia a fallos

Planificación
Metodologías / pruebas Competencias / Resultados Horas lectivas (presenciales y virtuales) Horas trabajo autónomo Horas totales
Solución de problemas B13 5 27 32
Presentación oral C1 C2 C3 2 0 2
Sesión magistral A13 18 23 41
 
Atención personalizada 0 0 0
 
(*)Los datos que aparecen en la tabla de planificación són de carácter orientativo, considerando la heterogeneidad de los alumnos

Metodologías
Metodologías Descripción
Solución de problemas Se resolverán problema típicos de diseño y análisis de códigos de errores cuánticos, para aprender a utilizar los métodos vistos en las lecciones magistrales
Presentación oral Se hará una presentación oral de trabajos de evaluación
Sesión magistral Se presentarán los elementos principales de los códigos de errores cuánticos, sus aplicaciones y
limitaciones.

Atención personalizada
Metodologías
Sesión magistral
Solución de problemas
Presentación oral
Descripción
Se atenderán consultas de forma asíncrona mediante chat de Microsoft Teams. Se ofrecerá apoyo mediante reuniones presenciales o reuniones online mediante Microsoft Teams.

Evaluación
Metodologías Competencias / Resultados Descripción Calificación
Solución de problemas B13 Resolución de ejercicios de forma autónoma e individual, entrega por escrito. Dos conjuntos con un valor del 30% cada uno. 60
Presentación oral C1 C2 C3 Presentación de un trabajo de arrollado por el alumno/a 40
 
Observaciones evaluación

Fuentes de información
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

Complementária 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


Recomendaciones
Asignaturas que se recomienda haber cursado previamente
Fundamentos de Información Cuántica/614551003
Fundamentos de Comunicaciones Cuánticas/614551005
Introducción a la Computación Cuántica/614551004

Asignaturas que se recomienda cursar simultáneamente

Asignaturas que continúan el temario

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