Esta asignatura introduce los conceptos fundamentales de un sistema de comunicación y computación cuántico. Partiendo de una base experimental, se motivará por qué la probabilidad clásica no permite modelar ciertos sistemas físicos reales. Se presentará una generalización de la teoría de la probabilidad adecuada para estos sistemas, así como sus (inesperadas) consecuencias. Esta nueva herramienta permitirá analizar varios problemas de interés: transmisión de información en canales cuánticos, distribución de entrelazamiento, teletransporte de estados... Finalmente, se discutirá el estado actual de la tecnología y sus perspectivas futuras.
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Programa
Tema 1. Introducción: bits versus cubits
1.1. ¿Qué es un cúbit?
1.2. Teoría de la probabilidad
1.3. El teorema de Bell
Tema 2. Los axiomas de la mecánica cuántica
2.1. Principios de la mecánica cuántica
2.2. Sistemas combinados: el entrelazamiento cuántico
2.3. Evolución temporal de un sistema cuántico
2.4. Simulación de sistemas cuánticos
Tema 3. Comunicaciones cuánticas
3.1. Información clásica y cuántica
3.2. Transmisión de información en canales cuánticos
3.3. Teletransporte y otros protocolos de comunicaciones
3.4. Enlaces seguros y criptografía cuántica
Tema 4. Computación cuántica
4.1. Ordenadores cuánticos y puertas cuánticas
4.2. Circuitos y algoritmos de computación
4.3. Programación de un ordenador cuántico
4.4. Estado actual y perspectivas futuras