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
2. Puertas clásicas vs Puertas cuánticas
- Similitudes y diferencias
- Puertas de 1 cúbit
- Puertas genéricas
3. 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
2. 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