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Métodos Formales en Ingeniería Informática (Con UAM y UPM)

Máster. Curso 2024/2025.

COMPUTACIÓN CUÁNTICA - 609035

Curso Académico 2024-25

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG_MF1-Capacidad para proyectar, calcular y diseñar productos, procesos e instalaciones en todos los ámbitos de la Ingeniería Informática.
CG_MF5-Capacidad para la aplicación de los conocimientos adquiridos para resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos amplios y multidisciplinares, siendo capaces de integrar dichos conocimientos.
CG_MF7-Capacidad para comprender trabajos de investigación y para crear nuevo conocimiento en el área de los métodos formales aplicados a la Ingeniería Informática.
Transversales
CB_MF6-Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
CB_MF10-Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CT_MF1-Capacidad para trabajar en equipo, ya sea como un miembro más o realizando la labor de dirección del mismo, promoviendo el libre intercambio de ideas.
CT_MF2-Capacidad para fomentar la creatividad tanto propia como la de los restantes miembros del equipo.
CT_MF3-Capacidad de razonamiento crítico como vía para mejorar la generación y desarrollo de ideas en un contexto profesional o de investigación.
Específicas
CE_MF6-Capacidad para utilizar modelos de cómputo alternativos a los convencionales, tales como la computación cuántica, los sistemas de reescritura, las máquinas abstractas, la programación con restricciones o los algoritmos bio-inspirados.
CE_MF10-Capacidad para la modelización matemática, el cálculo y la simulación en centros tecnológicos y de ingeniería de empresa, particularmente en tareas de investigación, desarrollo e innovación en todos los ámbitos relacionados con la Ingeniería en Informática.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Los contenidos del curso serán explicados en clases teóricas.
Clases prácticas
En las clases prácticas los alumnos resolverán una selección de ejercicios y problemas.
Presentaciones
Los alumnos realizarán un trabajo final por grupos y una presentación en clase del mismo.

Presenciales

6

No presenciales

0

Semestre

2

Breve descriptor:

El objetivo de la asignatura es introducir los estudiantes en el área de la computación cuántica.

The objective of the course is to introduce students to the field of quantum computing.

Requisitos

Ninguno específico

Objetivos

Comprender los postulados de la mecánica cuántica y su uso en el procesado de información.
Comprender los fundamentos de la computación cuántica y sus principales algoritmos.
Comprender los fundamentos de la cirptografía cuántica y el algoritmo BB84 de intercambio de clave.


Understand the postulates of quantum mechanics and their use in information processing.
Understand the fundamentals of quantum computing and its main algorithms.
Understand the fundamentals of quantum cryptography and the BB84 key exchange algorithm.

Contenido

Fundamentos de información cuántica: postulados de la mecánica cuántica y notación.
Computación cuántica: Circuitos cuánticos y algoritmos
Transformada de Fourier cuántica y algoritmo de Shor
Criptografía cuántica: Principio de incertidumbre, teorema de no clonación.
Algoritmo BB84: presentación del algoritmo y prueba simplificada de seguridad.


Fundamentals of quantum information: postulates of quantum mechanics and notation.
Quantum Computing: Quantum Circuits and Algorithms
Quantum Fourier transform and Shor's algorithm
Quantum cryptography: Uncertainty principle, no-cloning theorem.
 BB84 algorithm: presentation of the algorithm and simplified proof of security.

Evaluación

Exámenes presenciales: 30%
Evaluación continua (entregas de problemas): 30%
Trabajo final colaborativo y su presentación: 40%

Bibliografía

M. A. Nielsen and I. L. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2000.

Otras referencias de interés:
J. Preskill, Quantum computation: lecture notes. Available at: http://www.theory.caltech.edu/%7Epreskill/ph219/index.html#lecture
R. de Wolf, Quantum Computing: lecture notes. Available at: https://homepages.cwi.nl/~rdewolf/qcnotes.pdf
M.M. Wilde, From Classical to Quantum Shannon Theory. Available at: https://arxiv.org/pdf/1106.1445.pdf

Otra información relevante

La ficha detallada se puede consultar en la sección de información docente de la Web de Facultad de Informática.

https://informatica.ucm.es/informacion-docente

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

Clases teóricas y/o prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A22/01/2025 - 12/04/2025LUNES 17:00 - 19:00Aula 12ANGELO LUCIA
JUEVES 17:00 - 19:00Aula 12ANGELO LUCIA