Quantum computing

Alessandra Di Pierro    

nessuno

Introdurre le principali idee e tecniche alla base della computazione quantistica e fornire gli strumenti adeguati per la comprensione dei risultati della ricerca corrente nello sviluppo di algoritmi quantistici super-efficienti, nella crittografia quantistica, nelle applicazioni del teletrasporto quantistico, ecc.

Il corso fornisce un'introduzione alla teoria della computazione quantistica presentandone le idee di base e illustrando le tecniche e i risultati più importanti finora ottenuti. Data la natura interdisciplinare della materia, il corso richiede conoscenze non limitate ad una formazione puramente informatica. Per questo motivo, parte del corso sarà dedicata a offrire il necessario background in matematica e fisica, rendendo il corso accessibile anche ai non-esperti della materia.

This course provides a comprehensive introduction to the main ideas and techniques of the field of quantum computation, deserving a in-depth treatment to topics such as fast quantum algorithms, quantum teleportation and quantum cryptography. The course includes tutorial introductions to quantum mechanics, as well as computer science ensuring that the subject is accessible even without a background in physics or computer science.

Parte I: Concetti Fondamentali

• Introduzione
  1. Quantum bits
  2. Circuti quantistici (no cloning; teletrasporto)
  3. Algoritmi quantistici (parallelismo quantistico)
• Cenni di meccanica quantistica
• Cenni di computabilità classica

Parte II: Computazione Quantistica

• Modelli di computazione quantistica
  1. Circuiti quantistici universali
  2. Macchina di Turing Quantistica
• Cenni di complessità computazionale quantistica
• Trasformata di Fourier Quantistica e sue applicazioni
  1. Algoritmo di fattorizzazione
• Algoritmi di ricerca quantistici
  1. Algoritmo di Grover
• Crittografia quantistica
• Computers Quantistici: Realizzazione fisica

Quantum Computation and Quantum Information Michael Nielsen e Isaac Chuang Cambridge University Press, 2000. Note del corso.

Scritto e orale