Il corso è pensato per essere un’introduzione all’informatica e alla computazione quantistica. Gli aspetti teorici sono affiancati da applicazioni pratiche allo scopo di permettere un immediato contatto con i recenti sviluppi del campo.
Apprendere i concetti e i fenomeni principali alla base dei computer quantistici - quali il principio di sovrapposizione degli stati, il q-bit, l'entanglement e le porte quantistiche - e capire il funzionamento di alcuni algoritmi quantistici elementari.
Il primo obiettivo formativo del corso e’ di apprendere i concetti e i fenomeni principali alla base dei dell’informatica e dei computer quantistici - quali il principio di sovrapposizione degli stati, il qubit, l'entanglement e le porte quantistiche - e capire il funzionamento di alcuni algoritmi quantistici. Parte integrante del corso sono le lezioni pratiche in cui si applicano i concetti imparati scrivendo dei codici per i computer quantistici (IBM-Qiskit, Google-Cirq, Amazon-Braket).
A parte la conoscenza della matematica di base (calcolo, algebra di base, trigonometria) non ci sono prerequisiti specifici. Le nozioni matematiche avanzate e necessarie (spazi vettoriali, prodotto tensore etc.) verranno introdotte durante il corso. Le parti piu’ avanzate del corso verranno trattate per gli studenti con adeguate conoscenze di fisica e matematica.
Lezioni frontali sia teoriche che pratiche per la scrittura di codici per computer quantistici.
P. Solinas – Dispense “Introduzione all’Informatica quantistica”
M. A. Nielsen e I. L. Chuang "Quantum Computation and Quantum Information", Cambridge University Press (2011) N. S. Yanofsky e M. A. Mannucci "Quantum Computing for Computer Scientists", Cambridge University Press (2008)
E. G. Rieffel and W. H. Polak "Quantum Computing: A Gentle Introduction (Scientific and Engineering Computation)" The MIT Press (2011)
Ricevimento: L'orario di ricevimento è libero, previo appuntamento telefonico o via email. Paolo Solinas Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 8, studio S819 telefono: 010 3536260 email: solinas@fisica.unige.it
PAOLO SOLINAS (Presidente)
PIERANTONIO ZANGHI'
ALESSANDRO VERRI (Supplente)
In accordo con il calendario didattico approvato dal Consiglio dei Corsi di Studio in Informatica
L’esame consiste in una relazione scritta e una prova orale. Alla fine del corso agli studenti verrà assegnato un problema da risolvere scrivendo un piccolo codice per un computer quantistico. Gli studenti dovranno scrivere e consegnare una relazione su quanto hanno fatto prima della prova orale. Il voto finale terrà conto sia della relazione che della prova orale.
Alla fine del corso, lo studente deve essere in grado di maneggiare e comprendere le idee base della meccanica quantistica e dell’informatica quantistica.
A tale scopo si valuterà la possibilità di assegnare degli home assignment durante l'insegnamento.
I seguenti argomenti saranno parte della procedura valutativa
• Conoscenza dei concetti di base dell’informatica quantistica; ad esempio, teoria della misura, entanglement e così via.
• Conoscenza degli algoritmi e protocolli quantistici presentati durante l'insegnamento