Timbre

UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS

INSTITUTO DE FÍSICA

Declaração

Disciplina: Introdução à Computação e Informação Quântica
Código: IFI0254
Carga Horária Total: 64h
Núcleo: Específico Obrigatório
Unidade: IF

Ementa

Noções de informação clássica. Circuitos quânticos. Demônios de Maxwell e o teorema de Landauer. Computadores quânticos. Algoritmos quânticos. Ruído quântico e operações quânticas. Normas de distância. Correção quântica de erros. Limite de Holevo. Teorema de Schumacher. Criptografia quântica.

Programa

1. PANORAMA GERAL
1.1. Perspectivas globais
1.2. Bits quânticos
1.3. Demônios de Maxwell e o teorema de Landauer
1.4. Informação quântica
1.5. Computação quântica
1.6. Algoritmos quânticos
1.7. Processamento experimental da informação quântica
2. COMPUTAÇÃO QUÂNTICA
2.1. Modelos de computação clássica – Máquina de Turing
2.2. Circuitos clássicos
2.3. Análise de problemas computacionais
2.4. Circuitos quânticos
2.5. Portas quânticas universais
2.6. Simulação de circuitos quânticos
3. A TRANSFORMADA DE FOURIER QUÂNTICA E SUAS APLICAÇÕES
3.1. Estimativa de fase
3.2. Busca de ordem e fatoração
3.3. Busca de período
3.4. Logaritmo discreto
3.5. Algoritmos quânticos de busca
4. COMPUTADORES QUÂNTICOS: IMPLEMENTAÇÃO EXPERIMENTAL
4.1. Condições para a computação quântica.
4.2. Computador quântico óptico
4.3. Eletrodinâmica quântica de cavidade
4.4. Armadilhas iônicos
4.5. Ressonância magnética nuclear
5. INFORMAÇÃO QUÂNTICA
5.1. Entropia de Shannon e propriedades
5.2. Entropia de von Neumann
5.3. Subaditividade forte
5.4. Teorema de Schumaker
5.5. Limite de Holevo
5.6. Compressão de dados
5.7. Informação clássica em canais ruidosos
5.8. Informação quântica em canais ruidosos
5.9. Criptografia quântica
6. RUÍDO QUÂNTICO E OPERAÇÕES QUÂNTICAS
6.1. Ruído clássico e processos markovianos
6.2. Operações quânticos e aplicações
6.3. Normas de distância em informação quânticos
6.4. Correção quântica de erros
6.5. Código de Shor
6.6. Códigos estabilizadores

Bibliografia Básica

NIELSEN, M. A.; CHUANG, I. L. Computação Quântica e Informação Quântica, Bookman.
VEDRAL, V. Introduction to Quantum Information, Oxford: Oxford University Press, 2006.
WILDE, M. M. Quantum Information Theory, Cambridge: Cambridge University Press, 2013.

Bibliografia Complementar

BENENTI, G.; CASATI, G.; STRINI, G. Principles of Quantum Computation and Information. vols. 1 e 2, Toh Tuck Link: World Scienfific.
VEDRAL, V. Introduction to Quantum Information, Oxford: Science, 2007.
STRINI, B. C. Principles of Quantum Computation And Information, Vol. 1 e 2, World Scienfific, 2007.
COVER, T.; THOMAS, J. A. Elements of Information Theory, New Jersey: Wiley-Interscience, 2006.
DESURVIRE, E. Classical and Quantum Information Theory, New York: Cambridge University, 2009.
AARONSON, S. Quantum computing since Democritus, New York: Cambridge University Press, 2013.
MCMAHON, D. Quantum computing Explained, New Jersey: John Wiley & Sons, 2008.
AWSCHALOM, D. D.; LOSS, D.; SAMARTH, N. Semiconductor spintronics and quantum computation, New York: Springer, 2002.
HARRISON, P. Quantum wells, wires, and dots: theoretical and computational physics of semiconductor nanostructures, Hoboken: Wiley, 2005.
COVER, T.; THOMAS, J. A. Elements of Information Theory, New Jersey: Wiley-Interscience, 1991.
BUCHMANN, J. A. Introduction to Cryptography, Springer, 2000.


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Documento assinado eletronicamente por Rodrigo Massanori Vilela Utino, Secretário, em 11/11/2021, às 11:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no § 3º do art. 4º do Decreto nº 10.543, de 13 de novembro de 2020.


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Referência: Processo nº 23070.058797/2021-49 SEI nº 2482794