Insegnamento INTRODUZIONE AL QUANTUM COMPUTING
| Nome del corso | Informatica |
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| Codice insegnamento | A004792 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Marco Baioletti |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2024 |
| Erogato | Erogato nel 2025/26 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | INF/01 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Introduzione ai concetti di base del Quantum Computing Algoritmi per computer fault-tolerant Algoritmi per computer NISQ Esecuzione su computer reali e simulazione di circuiti quantistici Teoria dell'informazione quantistica Aspetti implementativi e fisici |
| Testi di riferimento | Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition Michael A. Nielsen & Isaac L. Chuang Cambridge University Press Introduction to Classical and Quantum Computing Thomas G. Wong https://www.thomaswong.net/introduction-to-classical-and-quantum-computing-1e4p.pdf Quantum Computing - An Applied Approach - second edition Jack D. Hidary Springer |
| Obiettivi formativi | Le principali conoscenze acquisite saranno * elementi di base del quantum computing * i più importanti algoritmi quantistici * aspetti implementativi del quantum computing Le principali abilita' acquisite saranno * risoluzione di problemi computazionali tramite i computer quantistici * essere in grado di creare ed eseguire circuiti quantistici * utilizzo di Python per la creazione, esecuzione dei circuiti e l'analisi dei risultati |
| Prerequisiti | Conoscenze di base dei corsi di matematica (in particolare algebra lineare) e informatica |
| Metodi didattici | Il corso e' organizzato come segue: * lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso * svolgimento di alcuni esercizi teorici in aula * esecuzione di circuiti quantistici su computer quantistici reali e simulati |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L'esame consiste in una prova scritta della durata di circa 30-40 minuti riguardante l'intero programma svolto a lezione: sarà richiesto allo studente di approfondire, mediante alcune domande a risposta aperta, alcuni argomenti teorici visti nel corso. Tale prova ha la finalità di accertare il livello di conoscenza, la capacità di comprensione e la proprietà di linguaggio raggiunti dallo studente. Gli studenti non di madre lingua italiana possono sostenere l'esame anche in lingua francese o inglese. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Introduzione ai concetti di base del Quantum Computing: qubit, sovrapposizione, misura, entanglement, porte, circuiti Algoritmi per computer fault-tolerant: Deutsch, Deutsch-Josza, Simon, Grover, Shor, Simulazione di sistemi quantistici. Algoritmi per computer NISQ: Variational Quantum Eigensolver, Quantm Approximate Optimization Algorithm, Quantum Machine Learning, Quantum Annealing Esecuzione su computer reali e simulazione di circuiti quantistici Teoria dell'informazione quantistica: stati puri e misti. Matrice di densità. Errori e correzione dell'errore. No-cloning. Quantum tomography. Teletrasporto e altri protocolli basati su entanglement. Protocollo CHSH. Codifica super-densa. Protocolli per lo scambio di chiavi. Aspetti implementativi e fisici: dettagli architetturali. programmazione e compilatori. tecniche di mitigazione dell'errore. tecnologie quantistiche |