François Chung, Ph.D.

Formació Udemy, MOOC (2020). Aquesta formació en línia presenta la computació quàntica com la propera onada de la indústria informàtica. Els computadors quàntics són exponencialment més ràpids que els computadors clàssics d'avui. Els problemes que es consideraven massa difícils de resoldre, com desxifrar el xifrat RSA, ara són possibles a través dels computadors quàntics. La formació se centra en l'anàlisi del comportament dels circuits quàntics.

Secció 1: Introducció

Temes principals:

• Per què aprendre sobre computació quàntica?
• En què es diferencia la computació quàntica?

Secció 2: Criptografia quàntica

Temes principals:

• Experiments amb polarització de fotons;
• Teorema de no clonació;
• Xifrat XOR;
• Xifrat amb secret compartit d'un sol ús;
• Codificació de dades en polarització de fotons.

Secció 3: Fonaments

Temes principals:

• Probabilitat;
• Nombres complexos;
• Àlgebra de matrius;
• Multiplicació de matrius;
• Circuits lògics.

Secció 4: Model matemàtic per a la física quàntica

Temes principals:

• Modelatge de física amb matemàtiques;
• Probabilitats substractives mitjançant nombres complexos;
• Modelatge de superposició mitjançant matrius.

Secció 5: Física quàntica dels estats d'espín

Temes principals:

• Representació matricial dels estats d'espín;
• Vector d'estat;
• Experiments amb spin.

Secció 6: Model matemàtic dels estats d'espín

Temes principals:

• Anàlisi d'experiments;
• Notació Dirac bra-ket;
• Comportament aleatori.

Secció 7: Transformacions d'estat reversibles i irreversibles

Temes principals:

• Mesura de transformacions irreversibles;
• Transformacions d'estat reversibles.

Secció 8: Sistemes multi-qubit

Tema principal:

• Sistemes multi-qubit.

Secció 9: Entrellaçament quàntic

Tema principal:

• Entrellaçament quàntic.

Secció 10: Model de computació quàntica

Temes principals:

• Circuits quàntics;
• Portes reversibles;
• Portes CNOT i CCNOT;
• Portes Fredkin i universal;
• Superposició i entrellaçament en portes quàntiques.

Secció 11: Programació quàntica amb Microsoft Q#

Temes principals:

• Arquitectura de maquinari del simulador Q#;
• Mesura d'estats de superposició;
• Efecte de la superposició en portes quàntiques;
• Porta Toffoli;
• Programació d'ordinadors quàntics.

Secció 12: Experiència quàntica d'IBM

Tema principal:

• Experiència quàntica d'IBM.

Secció 13: Conclusió

Tema principal:

• Speedup revisat.

Referències