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 cubit?
1.2. Estados cuánticos
1.3. Experimentos con sistemas cuánticos
Tema 2. Los axiomas de la mecánica cuántica
2.1. Principios de la mecánica cuántica
2.2. Sistemas combinados: el entrelazamiento cuántico
2.3. Comprobación experimental: la desigualdad de Bell
2.4. Tiempo y evolución de un sistema
Tema 3. Comunicaciones cuánticas
3.1. Modelado de canales cuánticos
3.2. Información clásica y cuántica
3.3. Protocolos de comunicaciones: polarización y entrelazamiento
3.4. Enlace seguro Alice-Bob-Eva
Tema 4. Computación cuántica
4.1. Recursos y tareas
4.2. Teletransporte
4.3. Protocolos: distribución de entrelazamiento y transmisión super-densa
4.4. Computadoras cuánticas: estado actual de la tecnología