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Seminario: 'Introducción a la Computación Cuántica'

Seminario: 'Introducción a la Computación Cuántica'

‼️ ESTE CURSO SE EXTENDERÁ UNA SESIÓN MÁS SOBRE EL CALENDARIO PREVISTO. lA TERCERA SESIÓN TENDRÁ LUGAR EL PRÓXIMO MIÉRCOLES 9, A LAS 17:00

El modelo de computación cuántica (QC) supone un cambio radical en la forma en la que desarrollamos algoritmos. Grandes empresas como IBM, Google, Microsoft o Alibaba, entre otras, están invirtiendo grandes sumas en el desarrollo de computadores cuánticos cada vez más grandes y fiables. Las grandes empresas y los gobiernos ven a la computación cuántica como una de las tecnologías disruptivas con mayor potencial de crecimiento y cada vez aparecen nuevos campos de aplicación, que van desde la IA y el ML, aplicaciones financieras y de optimización logística hasta el diseño de fármacos y la predicción meteorológica.

En este curso se pretende presentar, a nivel introductorio, los conceptos básicos de la computación cuántica y los algoritmos más clásicos dentro de la QC para finalizar con la descripción de diferentes modelos de programación y algoritmos actuales.

Requisitos previos

Para seguir el curso no se precisan conocimientos de mecánica cuántica. Si que sería interesante repasar conceptos relacionados con los números complejos y el álgebra lineal básica (espacios vectoriales, autovalores y autovectores).

Los apuntes del curso están disponibles como notebook en Gitlab.

Programa del curso

Día 1
  1. Bits clásicos y bits cuánticos

  • Notación de Dirac

  • Esfera de Bloch

  • Restricciones en circuitos cuánticos

    1. Puertas clásicas vs Puertas cuánticas

  • Similitudes y diferencias

  • Puertas de 1 cúbit

  • Puertas genéricas

    1. Sistemas con múltiples cúbits

  • Sistemas con 2 cúbits

  • Puertas de 2 cúbits

  • Estados entrelazados

  • Múltiples cúbits

Día 2
  1. Algoritmos cuánticos "clásicos"

  • Teletransporte cuántico

  • Paralelismo cuántico

  • Algoritmo de Deutsch-Jozsa

  • Algoritmo de periodicidad de Simon

  • Algoritmo de búsqueda de Grover: amplificación de amplitud

  • Transformada de Fourier cuántica (QFT)

  • Quantum phase estimation (QPE)

  • Algoritmo de factorización de Shor

    1. Aplicaciones prácticas

  • Codificación de vectores y matrices

  • Algoritmo HHL de resolución se sistemas de ecuaciones

  • Simulación cuántica

  • Computación cuántica adiabática (AQC)

  • Algoritmos híbridos cuánticos/clásicos (VQE, QAOA)

  • Quantum machine learning