Guía docente de Nuevos Desarrollos en Física Cuántica (M44/56/2/33)

Contextualidad de los observables cuánticos. Correlaciones no locales. Óptica cuántica. Coherencia. Fotones en información cuántica. Nuevos experimentos en física cuántica. Criptografía cuántica. Computación cuántica.

Los propios del acceso al Máster.

Como resultado de su aprendizaje:

a) El alumno debería comprender: 

• Las bases teóricas cuánticas de la física moderna, especialmente en su aplicación a fenómenos experimentales de reciente aparición.
• La importancia de las nuevas aplicaciones derivadas de la reciente fenomenología relacionada. 

b) El alumno debería ser capaz de: 

• Adquirir un dominio de la disciplina que le permita iniciarse en nuevos campos a través del estudio independiente.
• Desarrollar un pensamiento crítico que le permita juzgar la corrección y adecuación de la información distribuida en los diversos canales de información científica.
• Resolver los problemas planteados, aplicando los métodos matemáticos y numéricos requeridos.
• Captar lo esencial de la aplicación de la teoría cuántica a algunas nuevas tecnologías en creciente desarrollo.

TEMARIO TEÓRICO:

1. Contextualidad y no localidad de Bell. Teoremas de Einstein-Podolsky-Rosen, de Bell y de Bell- Kochen-Specker. Realismo local y correlaciones cuánticas. Entrelazamiento.
2. Óptica cuántica. Coherencia. Tipologías de luz. Interferometría. Experimentos con fotones entrelazados.
3. Nuevos experimentos en física cuántica. Complementariedad. Teletransporte. Elección retardada.
4. Computación cuántica. Puertas y circuitos cuánticos. Algoritmos cuánticos: transformada de Fourier cuántica. Algoritmos de búsqueda, algoritmo de Grover. Algoritmos de factorización, algoritmo de Shor.

• Bertlmann, R. A. and Zeilinger, A.; Quantum [Un]speakables. From Bell to Quantum Information. Springer; 2002. ISBN: 3-540-42756-2.
• Espagnat, B. D'; Veiled Reality. An analysis of Present-day Quantum Mechanical Concepts. Addison-Wesley, 1995.
• Fox, M.; Quantum Optic. An introduction. Oxford Univ. Press; Oxford, 2004. ISBN: 0–19–856672– 7, 978–0–19–856672–4.
• Garrison, J. C. and R. Y. Chiao, Quantum Optics, Oxford Univ. Press, Oxford, 2008. ISBN: 978-0- 19-850886-1.
• Gerry, C. C. and Knight, P. L., Introductory Quantum Optics, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2005. ISBN: 0-521-82035-9.
• Home, D., Kar, G. and Majumdar A. S.; 75 years of quantum entanglement: Foundations and Information Theoretic Applications. American Institute of Physics; New York, 2011. ISBN: 978-0- 7354-0945-3.
• Jaeger, Gregg. Quantum Information, an overview. Springer, 2007. ISBN: 0-387-35725-4.
• Nielsen, Michael A. & Chuang, Isaac L.; Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press; Cambridge, 2010. ISBN: 978-1-107-00217-3.
• Paul, H.; Introduction to Quantum Optics. From light Quanta to Quantum Teleportation. Cambridge Univ. Press; Cambridge, 2004. ISBN: 0-521-83563-1.
• Yeung, Raymond W.; A first course in information theory. Kluver Academic / Plenum Publishers; 2002. ISBN: 0-306-46791-7, 978-0-306-46791-2.

• Baggot, J.; The meaning of quantum theory, Oxford Univ., Oxford, 1992.
• Boscá, M.C.; Computación, teletransporte y criptografía cuánticas, RBA, 2017.
• Miller, A.I., ed.; Sixty-two Years of Uncertainty. Historical, Philosophical, and Physical Inquiries into the Foundations of Quantum Mechanics, NATO ASI Series, Series B: Physics Vol. 226, Plenum, Nueva York, 1990.
• V.V.A.A.; Misterios de la Física Cuántica, Investigación y Ciencia, Temas 10, 1997.

• E-prints:

http://arxiv.org/archive/quant-ph

• Grupos de investigación:

http://oxfordquantum.org/

http://vcq.quantum.at/

• Cursos relacionados (con apuntes):

http://www.fisicacuantica.es

http://www.cse.iitd.ernet.in/~suban/quantum/

https://people.eecs.berkeley.edu/~vazirani/

http://theory.caltech.edu/~preskill/ph229/

• MD01 Lección magistral (Clases teóricas-expositivas). Para transmitir los contenidos de las materias del módulo motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y formándole una mentalidad crítica. 
• MD02 Actividades prácticas (Clases prácticas). Para desarrollar en el alumnado las habilidades instrumentales de la materia. 
• MD03 Seminarios. Para desarrollar en el alumnado las competencias cognitivas y procedimentales de la materia. 
• MD04 Tutorías académicas: Para orientar al trabajo autónomo y grupal del alumnado, profundizar en distintos aspectos de la materia y orientar la formación académica integral del estudiante. 
• MD05 Estudio y trabajo autónomo del alumnado. Para favorecer en el estudiante la capacidad para autorregular su aprendizaje, planificándolo, diseñándolo, evaluándolo y adecuándolo a sus especiales condiciones e intereses. 
• MD06 Estudio y trabajo en grupo. Para favorecer en los estudiantes la generación e intercambio de ideas, la identificación y análisis de diferentes puntos de vista sobre una temática, la generalización o transferencia de conocimiento y la valoración crítica del mismo. 

La evaluación continua se realizará mediante algunos de entre los siguientes ítems:

• El seguimiento del trabajo de los alumnos, la resolución de problemas y el desarrollo de proyectos individuales o en grupo.
• La evaluación de las entregas de los informes o memorias realizadas por los alumnos.
• La evaluación de la realización, exposición y defensa de los trabajos realizados por el alumnado durante el curso, incluyendo en su caso un trabajo final de la materia, realizado de forma individual por cada alumno, sobre un tema relacionado con la asignatura y aceptado de forma previa por uno de sus profesores.

La evaluación continua culminará en una calificación final que, en la convocatoria ordinaria, se obtendrá según un baremo en el que se integrarán a partes iguales  al menos dos de los anteriores ítems.

La evaluación en la convocatoria extraordinaria culminará en una calificación final que se obtendrá según un baremo en el que contribuirán a partes iguales:

a) La nota obtenida en un examen, oral o escrito, sobre los contenidos del programa completo de la asignatura;

b) La evaluación de la memoria de un trabajo realizado de forma individual por cada alumno, sobre un tema relacionado con la asignatura y aceptado de forma previa por uno de sus profesores.

• De acuerdo con la “Normativa de evaluación y calificación” de la Universidad de Granada, para acogerse a la evaluación única final el estudiante deberá solicitarlo al Coordinador del Máster, en el plazo establecido en la normativa y a través del procedimiento electrónico habilitado, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.
• La evaluación única final se efectuará en un solo acto académico y consistirá, de acuerdo con la normativa vigente de la Universidad de Granada, en la realización de un examen, que podrá ser oral o escrito, y en el que se tendrá que: a) responder correctamente a una serie de cuestiones de teoría, y b) resolver algunos problemas de aplicación, referentes en todo caso al programa oficial de la asignatura. Dicho examen aportará el 100% de la calificación final.