Fisica quantistica della computazione

Corso di Studio:
Laurea magistrale in Scienze fisiche
Docenti:
Chiara Macchiavello
Anno accademico:
2016/2017 (Altri: 2017/2018 2015/2016 2014/2015 2013/2014)
Semestre:
N/D
Lingua di insegnamento:
Italiano / english friendly
Codice corso:
500632
Settore scientifico/disciplinare:
FIS/03
Crediti formativi:
6
Ore di lezione:
48

Obiettivi

Apprendimento dei concetti teorici fondamentali relativi alla fisica quantistica della computazione.

Prerequisiti

La comprensione degli argomenti del corso presuppone la conoscenza dei concetti di base della fisica quantistica, che verranno comunque richiamati all'inizio del corso (agli studenti che non hanno seguito corsi di fisica quantistica verra' indicato materiale di approfondimento sulla materia).

Programma

Il corso riguarda i recenti sviluppi della teoria quantistica della computazione e della comunicazione. I principali argomenti affrontati sono: Cenni alla teoria della complessità computazionale. Reti e porte logiche. Computazione quantistica: porte a qubit singolo e a due qubit. Porte quantistiche universali. Algoritmi quantistici: Deutsch, Deutsch-Jozsa, Simon, Grover, Shor. Introduzione alla teoria quantistica della correzione degli errori. Codifica superdensa e teletrasporto quantistico. Cenni di crittografia classica. Introduzione alla crittografia quantistica. Introduzione alla teoria dell’entanglement. Criteri di separabilità e tecniche di purificazione e rivelazione di entanglement. Entanglement negli algoritmi quantistici. Computazione quantistica unidirezionale.

Bibliografia

I. L. Chuang and M. A. Nielsen,Quantum Information and Quantum Computation, Cambridge University Press (Cambridge UK 2000).

Modalità di esame

L'esame consiste in una prova orale, in cui viene richiesta la conoscenza degli argomenti trattati nel corso.