Escuela de Invierno en Cómputo Cuántico

24 - 28 de enero, 10 a 14 h. 2022

Presentación

La computación cuántica es una herramienta que utiliza propiedades propias de la mecánica cuántica, con las cuales es posible realizar algoritmos capaces de realizar ciertas tareas a una velocidad muchísimo mayor que los algoritmos clásicos que utilizan nuestras computadoras actuales. Propiedades como el enredamiento cuántico y la superposición de estados entre otras, son las responsables del mejoramiento de los algoritmos cuánticos como el algoritmo de Shor, capaz de factorizar números primos de una manera más rápida que los algoritmos clásicos actuales (problema fundamental en la encriptación RSA que utilizamos todos los días).
Entre las aplicaciones en donde más resuena la computación cuántica es en la investigación de nuevos materiales y problemas de optimización.
En el ámbito tecnológico, ya existen varias implementaciones de computadoras cuánticas que utilizan circuitos superconductores, elementos de óptica cuántica, qubits topológicos, iones atrapados, defectos en diamantes. Muchas de estas implementaciones son producto de la inversión de compañías como IBM, Google, Microsoft, Amazon, Honeywell entre otras. No cabe duda de que la computación cuántica está en auge y ya está siendo usada y desarrollada por grandes compañías en todo el mundo.

Conferencias Virtuales

La Escuela se llevará a cabo del 24 al 28 de enero 2022 en un horario de 10 a 14 horas. Las clases se impartirán en modalidad virtual a través de la plataforma Zoom. La contraseña será envíada a los participantes, necesario previo registro.

Teoría y Prácticas

Este curso tendrá una duración de 5 días, cuatro horas diarias más una sesión de asesorías (entre media y una hora por las tardes) donde aprenderás a realizar desde operaciones básicas en matrices y vectores, notación de Dirac hasta manipular qubits y representarlos en la esfera de Bloch, compuertas cuánticas y construir circuitos cuánticos en la biblioteca Qiskit. En sí, este curso es una colección “Jupyter notebooks” que de manera interactiva podrás aprender en paralelo los conceptos básicos de la computación cuántica y la programación en Qiskit, basada en el lenguaje de Python.

Público Dirigido

La Escuela de Invierno está dirigida al público egresado o que cursa alguna de las carreras de Ciencias o Ingenierías.

Requerimientos mímimos

En el video se indica paso a paso cómo instalar Qiskit en tu equipo

Conocimientos mínimos

- Familiaridad con el lenguaje de programación Python.
- Un curso de álgebra lineal de nivel licenciatura (noción de vectores, espacio vectorial, representación matricial, operaciones entre vectores y matrices, cambio de base, eigenvalores y eigenvectores).
- Se recomienda repasar conceptos básicos de compuertas clásicas, como las NOT, AND, OR, XOR, COPY, así como sus tablas de verdad. Será de mucha utilidad que los interesados revisen como funciona el circuito sumador.

Requisitos de Hardware y Software

- Haber instalado previo al inicio de la escuela la plataforma Anaconda para poder utilizar Jupyter notebooks.
- Haber instalado y configurado correctamente la librería Qiskit.
- Haber instalado la librería pylatexenc mediante el comando: "pip install pylatexenc".

Ponentes

Miguel de Jesús Gónzalez Martínez

Bruce Nolasco

Temario

Día 1

  1. Inauguración 2022.
  2. Introducción.
  3. Qubits como vectores.
  4. Construcción de un circuito cuántico y uso de compuertas en qiskit.
  5. Visualización en la esfera de Bloch.
  6. Compuertas lógicas clásicas.
  7. Compuertas lógicas cuánticas.
  8. Mediciones proyectivas.
  9. ¿Qué es Qiskit?, Construcción de circuito básico, medidas y visualización.

Día 2

  1. Entrelazamiento (Teoría).
  2. Compuertas de varios Qubits y entrelazamiento en Qiskit.
  3. Las computadoras cuánticas de IBM.
  4. Algoritmo de Deutsch-Jozsa.
  5. Implementación.

Día 3

  1. Algoritmo de Bernstein-Bazirani.
  2. Implementación.
  3. Algoritmo de Grover teórica.
  4. Implementación de A. de Grover en Qiskit.
  5. Transformada cuántica de Fourier.
  6. Implementación.

Día 4

  1. Aplicación de QFT/ quantum phase estimation.
  2. Algoritmo de Shor: pasos para factorizar un número.
  3. Algoritmo de Shor: sección cuántica.
  4. Implementación.

Día 5

  1. Midiendo el estado base de un Hamiltoniano.
  2. Quantum Walks.

Bibliografía

Organizan

Dr. Boris Escalante Ramírez

CECAv

Dra. Jimena Olveres Montiel

CECAv

Dr. Luis Fernando Quezada Mata

Facultad de Ciencias

Entidades UNAM

Contacto

Dirección

Centro de Estudios en Computación Avanzada. Tercer piso, ala sur. Torre de Ingeniería.

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