| Datos Identificativos | 2024/25 | ||||||||||||
| Asignatura (*) | Computación Cuántica | Código | 610G04035 | ||||||||||
| Titulación | |||||||||||||
| Descriptores | Ciclo | Período | Curso | Tipo | Créditos | ||||||||
| Grao | 1º cuadrimestre |
Cuarto | Optativa | 4.5 | |||||||||
| Idioma |
|
||||||||||||
| Modalidade docente | Presencial | ||||||||||||
| Prerrequisitos | |||||||||||||
| Departamento | Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información |
||||||||||||
| Coordinación |
|
Correo electrónico |
|
||||||||||
| Profesorado |
|
Correo electrónico |
|
||||||||||
| Web | http://ciencias.udc.es/es/grado-en-nanociencia-y-nanotecnologia | ||||||||||||
| Descrición xeral | Este curso pretende transmitir ao alumnado os conceptos fundamentais da Computación Cuántica, o formalismo matemático necesario para traballar con qubits, as vantaxes informáticas e computacionais da superposición cuántica e do enredo cuántico, e definir un marco que contemple a evolución dos sistemas.deterministas clásicos ata chegar a sistemas cuánticos, pasando por sistemas tipicamente probabilísticos. Unha vez establecido este marco, analizaranse conceptualmente algúns dos algoritmos cuánticos máis relevantes. | ||||||||||||
|
| Resultados de aprendizaxe |
| Resultados de aprendizaxe | Competencias / Resultados do título | ||
| Comprender a necesidade da computación cuántica en nanociencia e nanotecnoloxía. | A1 A2 A3 A7 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 |
C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 |
| Coñecer os conceptos fundamentais da computación cuántica. | A1 A2 A3 A7 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 |
C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 |
| Comprender, aprender a construír e xestionar sistemas de qubits. | A1 A2 A3 A7 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 |
C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 |
| Coñecer o funcionamento dos ordenadores cuánticos. | A1 A2 A3 A7 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 |
C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 |
| Aprender a deseñar algoritmos cuánticos. | A1 A2 A3 A7 A9 A10 |
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 |
C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 |
| Contidos |
| Temas | Subtemas |
| Introducción |
Antecedentes históricos Contexto da computación cuántica Reflexións preliminares |
| Fundamentos Matemáticos |
Números complexos Espacios vectoriais Espacios de Hilbert |
| Computación Reversible |
Operadores lóxicos Operacións lóxicas reversibles Deseño do ordenador reversible |
| A Unidade Cuántica de Información |
Descripción formal do qubit Superposición de estados Principio de no-clonación |
| Sistemas de qubits |
Bases canónicas Producto tensorial de estados Operacións en serie e en paralelo |
| Operacións e Circuitos Cuánticos |
Matrices unitarias Operacións unitarias Circuitos cuánticos |
| Deseño do Ordenador Cuántico |
Operadores de aniquilación Operadores de creación O Hamiltoniano da computación cuántica |
| Algoritmos Cuánticos |
Algoritmo de Deutsch Algoritmo de Simon Teletransporte cuántico |
| Consideracións finais | Análise de contados Síntese de resultados Discusión e conclusións |
| Planificación |
| Metodoloxías / probas | Competencias / Resultados | Horas lectivas (presenciais e virtuais) | Horas traballo autónomo | Horas totais |
| Sesión maxistral | A1 A2 A3 A7 A9 A10 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 | 15 | 60 | 75 |
| Prácticas a través de TIC | A1 A2 A3 A7 A9 A10 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B12 C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 | 23 | 11.5 | 34.5 |
| Atención personalizada | 3 | 0 | 3 | |
| *Os datos que aparecen na táboa de planificación son de carácter orientativo, considerando a heteroxeneidade do alumnado | ||||
| Metodoloxías |
| Metodoloxías | Descrición |
| Sesión maxistral | Explicación na aula dos contenidos da materia. Resolución de problemas e supostos prácticos. Realización de seminarios interactivos. |
| Prácticas a través de TIC | Resolución de problemas prácticos en entornos TIC. Realización en equipo de prácticas de laboratorio con simuladores cuánticos. |
| Atención personalizada |
|
|
| Avaliación |
| Metodoloxías | Competencias / Resultados | Descrición | Cualificación |
| Sesión maxistral | A1 A2 A3 A7 A9 A10 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 | Evaluación continua de actividades realizadas individualmente. Evaluación continua de actividades realizadas en equipo. Prueba final de desarrollo de cinco preguntas cortas de la materia. |
50 |
| Prácticas a través de TIC | A1 A2 A3 A7 A9 A10 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B12 C1 C2 C3 C4 C5 C7 C8 C9 | Evaluación de prácticas individuales. Evaluación de prácticas realizadas en equipo. |
50 |
| Observacións avaliación | |||
|
Non se establece ningunha nota de corte, ni en Teoría ni en Para aprobar a asignatura, a Nota_Final ten que ser mayor o igual a 5.00 puntos. A realización fraudulenta de probas e/ou actividades implicará directamente Todos os aspectos relacionados con “dispensa académica”, “dedicación ao estudo”, “permanencia” e “fraude académica” rexeranse de acordo coa normativa académica vixente da UDC. Para a convocatoria extraordinaria de decembro, en caso de celebrarse, teranse en conta as prácticas realizadas durante o curso ou, alternativamente, considerarase a realización dun exame de prácticas ou unha práctica específica para a devandita convocatoria. |
|||
| Fontes de información |
| Bibliografía básica |
Vicente Moret Bonillo (2017). Adventures in Computer Science. Springer
Richard P. Feynman (2001). Feynman Lectures On Computation. CRC Press
Noson S. Yanofsky, Mirco A. Mannucci (2009). Quantum Computing for Computer Scientists. Cambridge University Press |
|
|
|
| Bibliografía complementaria | |
|
|
| Recomendacións |
| Materias que se recomenda ter cursado previamente | |||||||
|
| Materias que se recomenda cursar simultaneamente |
| Materias que continúan o temario |
| Observacións | |
|
Fomentarase o desenvolvemento dunha cidadanía crítica, aberta e respectuosa coa diversidade na nosa sociedade, salientando a igualdade de dereitos do alumnado sen discriminación por cuestión de xénero ou condición sexual. Empregarase unha linguaxe inclusiva no material e no desenvolvemento das sesións.Traballarase para identificar e modificar prexuizos e actitudes sexistas e influirase na contorna para modificalos e fomentar valores de respecto e igualdade. Para axudar a conseguir unha contorna inmediata sustentable e cumprir co punto 6 da "Declaración Ambiental da Facultade de Ciencias (2020)", os traballos documentais que se realicen nesta materia podrán solicitarse en formato virtual e soporte informático. |