Cómputo Cuántico


Profesores
Dr. Boris Escalante Ramírez
Dra. Jimena Olveres Montiel
Adair Campos
Claudia Zendejas Morales
Ayudantes
Alan Mauricio Camargo Hernandez
Alberto Daniel Fuentes Villegas
Fernando Nava Mazariegos

Temario

Tema Título
1 Introducción a la Computación Cuántica
Objetivo:
El alumno conocerá los principios teóricos y prácticos en los que se fundamenta la Computación Cuántica
1.1 Principios de Mecánica Cuántica
1.2 Tecnologías de Computadoras Cuánticas
1.3 Paradigmas de Computación Clásica y Computación Cuántica
1.4 Aplicaciones de la Computación Cuántica
2 Principios básicos de la Computación Cuántica
Objetivo:
El alumno comprenderá qué son los qubits, su representación algebraica y será capaz de efectuar operaciones básicas entre qubits
2.1 Qubits y vectores
2.2 Compuertas lógicas y matrices
2.3 Representación geométrica de qubits en la esfera de Bloch
2.4 Construcción de circuitos cuánticos
2.5 Mediciones y visualización de resultados
2.6 Circuito de entrelazamiento cuántico
2.7 Teleportación cuántica
3 Algoritmo de Deutsch-Jozsa
Objetivo:
El alumno comprenderá el algoritmo de Deutsch-Jozsa
3.1 Implementación cuántica de compuertas clásicas
3.2 Construcción de la compuerta U_f
3.3 Implementación del algoritmo Deutch-Jozsa
4 Algoritmo de Grover
Objetivo:
El alumno comprenderá el algoritmo de Grover y sus aplicaciones
4.1 Implementación del algoritmo de Bernstein-Vazirani
4.2 Implementación del algoritmo de Grover en la búsqueda de un elemento
4.3 Aplicaciones del algoritmo de Grover
4.4 Transformada Cuántica de Fourier
5 Aplicaciones
Objetivo:
El alumno investigará y analizará las aplicaciones e interacciones con otras áreas de la computación, especialmente Aprendizaje Automático
5.1 Qué es el Quantum Machine Learning
5.2 Máquinas de vectores de soporte y su versión cuántica
5.3 Clasificador cuántico variacional
5.4 Entrenamiento de modelos de Quantum Machine Learning

Bibliografía

Bibliografía básica
Chris Bernhardt. 2019
Quantum Computing for Everyone. The MIT Press

Eleanor Rieffel and Wolfgang Polak. 2011
Quantum Computing: A Gentle Introduction (1st. ed.). The MIT Press

Nielsen, M. A., & Chuang, I. L. 2010
Quantum Computation and Quantum Information: 10th Anniversary Edition. Cambridge: Cambridge University Press.

Eric R. Johnston, Nic Harrigan, Mercedes Gimeno-Segovia, 2019
Programming Quantum Computers: Essential Algorithms and Code Samples , Ilustrada
Bibliografía complementaria
M. Schuld & F. Petruccione. 2021
Machine Learning with Quantum Computers. Second Edition. Springer (Recomendado para el tema Quantum Machine Learning)

D. Pastorello. 2023
Concise Guide to Quantum Machine Learning. First Ediction. Springer (Recomendado para el tema Quantum Machine Learning)