Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2503740 Matemàtica Computacional i Analítica de Dades | OB | 3 | 2 |
És recomenable tenir un bon domini d'àlgebra, especialment d'espais vectorials i, preferiblement, d'espais Euclidis complexos. Es recomana també tenir familiaritat amb conceptes basics d’informació clàssica, tractats al curs "Teoria de la informació" al primer trimestre.
L'assignatura és una introducció a la visió actual de la mecànica quàntica i els seus paradigmes. Amb la tecnologia de què avui dia disposem, molts dels efectes quàntics més paradoxals han deixat ja de ser una curiositat acadèmica i han esdevingut recursos potentíssims que seran la base de nombroses i sorprenents aplicacions pràctiques en un futur no massa llunyà. En aquest curs se’n presenten algunes: teletransport, codificació densa, desigualtats de Bell, criptografia, computació quàntiques, etcètera. El curs està dirigit matemàtics amb una forta vocació informàtica d'anàlisi de dades, per tant, caldrà proveir la formació física imprescindible amb una introducció als fonaments de la mecànica quàntica, a la criptografia i a la computació clàssiques. Es repassen també uns conceptes basics de la teoria clàssica de la informació. El curs té també una component computacional, es faran simulacions numèriques de diversos fenòmens i s'usaran prototips d'ordinadors quàntics per a programar diversos protocols. L’objectiu de l’assignatura no és només donar una descripció dels avenços que s’han produït en informació quàntica, sinó també proporcionar a l'estudiant les eines bàsiques per a poder continuar la seva formació de post grau en aquest camp, si aquest és el seu interès.
0. Repàs de probabilitat i informació
1. Elements de la teoria quàntica
2. Mesures generalitzades
3. Criptografia quàntica
4. Entanglement
5. Processament quàntic d’informació
6. Computació quàntica
7. Teoria de la informació quàntica
El curs s'estructura en classes de teoria, classes de problemes i activitats d'avaluació continuada.
Les classes de teoria tenen el format de presentacions keynote/powerpoint. Hi ha haurà algunes classes/seminaris sobre alguns temes del curs que seran presentats per investigadors del camp de la Informació Quàntica. Aquests seminaris seran generalment en anglès.
Les classes de problemes es fan habitualment a la pissarra i consisteixen en la resolució dels problemes més significatius, els enunciats dels quals es posen a disposició de l'alumnat a través del Campus Virtual.
Hi haurà 6 lliuraments. L'objectiu és aprofundir, consolidar i estendre els coneixements dels alumnes sobre aspectes i resultats tractats al llarg del curs. Així doncs, el lliuraments podran contenir problemes o qüestions de més complexitat i extensió. Aquests s'hauran d'entregar periòdicament al llarg del curs i en les dates prèviament acordades. L'objectiu d'aquestes activitats és incentivar el treball autònom.
Tot el material: llistats de problemes, material docent addicional, resolució detallada d'alguns exercicis, així com les notícies relacionades amb el funcionament del curs, es posen a disposició de l'alumnat a través del Campus Virtual.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes teòriques | 28 | 1,12 | 3, 5, 9 |
Seminarios temas específicos | 10 | 0,4 | 3 |
Tipus: Supervisades | |||
Projectes amb ordinadors quàntic online | 12 | 0,48 | 2, 3, 5 |
Tipus: Autònomes | |||
Estudi dels fonaments teòrics | 20 | 0,8 | 1, 3, 5, 8, 9 |
Exercicis per a entregar | 36 | 1,44 | 1, 2, 3, 4, 9 |
Resolució numèrica d'exercicis | 36 | 1,44 | 1, 2, 3, 8, 9 |
L'avaluació consta de les següents activitats
Els alumes que hagin estat avaluats a l'mínim en un 66% de les actitivats totals, podran presentar-se a les proves de repesca de les activitats 1 i 2. Un alumne que només hagi realitzat les activitats 3, 4 es considerarà no avaluable.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Assistència i participació en seminaris especialitzats | 5 | 0 | 0 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 9 |
Lliurament d'exercicis realitzats de forma autònoma | 30 | 0 | 0 | 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9 |
Prova avaluació aspectes computacionals | 20 | 1,5 | 0,06 | 3, 4, 6, 7, 9 |
Prova d'avaluació de conceptes teòrics | 45 | 2,5 | 0,1 | 1, 3, 4, 5 |
Prova de recuperació de aspectos teórics i computacionals | 65 | 4 | 0,16 | 1, 3, 4, 5, 9 |
A través del Campus Virtual, es posa a disposició de l'alumnat apunts de l'assignatura en format pdf i còpia del Keynote/Powerpoint del curs. Per a ampliar informació es recomana la següent bibliografia:
Bàsica
Teoria
• A. Peres. Quantum Theory: Concepts and Methods. Kluwer, Dordrecht 1995.
• D. Applebaum. Probability and Information. Cambridge Univ. Press, Cambridge 1996.
• D. Boumeester; A. Eckert; A. Zeilinger. The Physiscs of Quantum Information. Springer 2000.
• D. Heiss. Fundamentals of Quantum Information. Springer 2002.
Problemas
IBM quantum composer