Il corso fornisce un'introduzione alla computazione quantistica presentandone le idee di base e illustrando le tecniche e i risultati piu' importanti finora ottenuti. Dato il rapido progresso e la natura interdisciplinare di questo campo di ricerca, il corso richiede un'ampia gamma di conoscenze non limitate ad una formazione puramente informatica. Per questo motivo, una prima parte del corso e' destinata a offrire il background in matematica e fisica necessario per capire le idee e le tecniche della computazione quantistica, rendendo il corso accessibile a non-esperti della materia. La seconda parte e' rivolta ad una trattazione piu' approfondita dei risultati centrali relativi a computabilita' e complessita' quantistica nonche' allo sviluppo di algoritmi quantistici.
Modalita':
Prova scritta e orale.
Appello I:
Lunedi, 31 maggio 2004
ore 9:00, Aula Seminari Est - Dip. di Informatica
Orario
| Mercoledi 16:00 - 18:00 | Aula L1 |
| Giovedi 16:00 - 18:00 | Aula L1 |
| Martedi 14:00 - 17:00 | Dip.to di Informatica |
| 10/3 | Introduzione. Quantum bit e registri quantistici | Appunti (ps) |
| 11/3 | Porte logiche e circuiti quantistici | Appunti (ps) |
| 17/3 | Esempi di circuiti quantistici. Postulati della fisica quantistica. |
Appunti (ps)
Esercizi di riepilogo |
| 18/3 | Computazioni classiche reversibili. Parallelismo quantistico. | Appunti (ps) |
| 24/3 | Circuiti quantistici e universalita': realizzazione esatta | |
| 25/3 | Universalita' di CNOT e operazioni su un qubit |
Appunti (ps) delle lezioni del 24-25/3 e 1/4 Esercizi (ps) |
| 1/4 | Circuiti quantistici e universalita': realizzazione approssimata | |
| 7/4 | Trasformata di Fourier Quantistica e algoritmo per la stima delle fasi |
Appunti (ps) delle lezioni del 7/4, 8/4 e 22/4 Esercizi (ps) |
| 8/4 | Algoritmo per trovare l'ordine di un numero | |
| 21/4 | Come costruire un computer quantistico | Seminario di Oliver Morsch (html) |
| 22/4 | Algoritmo quantistico per la fattorizzazione di un numero | Esercizi (ps) |
| 28/4 | Esercitazione: Misurare nei circuiti quantistici | Appunti (ps) |
| 29/4 | Discussione su argomento di ricerca | Articolo (ps) |
| 5/5 | Algoritmi di ricerca quantistici |
Appunti (ps)
Esercizi (ps) |
| 6/5 |
Applicazioni del metodo di Grover:
- problemi di enumerazione, - speed-up per soluzioni di problemi NP-completi |
Appunti |
| 12/5 | Note conclusive e consegna progetto |
|
Gran parte del materiale del corso sara' basato sul testo
Quantum
Computation and Quantum Information
Michael Nielsen e Isaac Chuang
Cambridge University Press, 2000.
Altre letture consigliate:
Alcuni articoli introduttivi:
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