Datos Identificativos 2024/25
Asignatura (*) Computación Cuántica Código 610G04035
Titulación
Descriptores Ciclo Período Curso Tipo Créditos
Grao 1º cuadrimestre
Cuarto Optativa 4.5
Idioma
Castelán
Galego
Modalidade docente Presencial
Prerrequisitos
Departamento Ciencias da Computación e Tecnoloxías da Información
Coordinación
Mosqueira Rey, Eduardo
Correo electrónico
eduardo.mosqueira@udc.es
Profesorado
Chobanova , Veronika Georgieva
Magaz Romero, Samuel
Mayorga Redondo, Alejandro
Mosqueira Rey, Eduardo
Correo electrónico
v.chobanova@udc.es
s.magazr@udc.es
alejandro.mayorga@udc.es
eduardo.mosqueira@udc.es
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.

Competencias / Resultados do título
Código Competencias / Resultados do título

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
Metodoloxías
Prácticas a través de TIC
Descrición
Resolución por parte dos profesores da materia, das dúbidas e cuestións expostas polos estudantes.
Supervisión e asistencia na realización das prácticas expostas.
Segundo calendario e materia xa tratada, realizaranse seminarios interactivos.
Resolución de supostos prácticos con problemas reais fomentando a interdisciplinariedad.
É tradición nesta materia a realización en equipo de traballos tutelados.
Casos especiais, minusvalías, tempo parcial, terán tratamento adaptado.

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
Prácticas. Nota_Final = 0.5 x (Nota_Teoría + Nota_Prácticas). 

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
a cualificación de suspenso ("0") na materia na
convocatoria correspondente, invalidando calquera cualificación obtida en
tódalas actividades de cara á seguinte oportunidade, de existir, dentro do
mesmo curso académico.

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
Física na Nanoescala/610G04041
Nanociencia e Nanotecnoloxía Computacional/610G04034
Métodos Numéricos e Estatísticos/610G04013
Fundamentos de Cuántica/610G04015
Fundamentos de Matemáticas/610G04001
Mecánica e Ondas/610G04002
Fundamentos de Informática/610G04010

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. 



(*)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