Teoria quantistica della computazione

L'insegnamento si propone di fornire agli studenti una generale comprensione di come la meccanica quantistica possa essere applicata a problemi computazionali. Partendo da concetti di logica classica, si introducono le principali porte logiche a singolo qubit e a due qubit per giungere ad analizzare i principali algoritmi quantistici. Scopo specifico dell'insegnamento è anche quello di fornire agli studenti gli strumenti matematici e fisici adeguati ad affrontare le problematiche discusse e di sviluppare conoscenze relative ai sistemi fisici utilizzati per la realizzazione pratica di un computer quantistico evidenziando i problemi sperimentali ad essi associati.

Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà:
1. padroneggiare gli strumenti matematici utilizzati nella computazione quantistica;
2. conoscere le principali porte logiche quantistiche;
3. essere in grado di descrivere un algoritmo quantistico tramite un circuito quantistico;
4. conoscere le applicazioni della trasformata di Fourier quantistica;
5. conoscere e descrivere formalmente le principali sorgenti di errore che possono verificarsi durante computazione quantistica;
6. applicare le tecniche di base di correzione quantistica degli errori;
7. conoscere i principali i sistemi fisici utilizzati per realizzare la computazione quantistica;
8. comprendere meglio concetti quali la sovrapposizione quantistica e l'entanglement;
9. essere in grado di leggere e comprendere un articolo di ricerca sulla computazione quantistica.