Irakasgaiaren azalpena eta testuingurua

Este curso sobre tecnologías cuánticas ofrecerá al estudiante un conocimiento integral de las plataformas cuánticas modernas. Específicamente, se abordarán aspectos teóricos y metodológicos relacionados con la implementación de puertas cuánticas entrelazantes, simulaciones cuánticas de sistemas complejos, y técnicas de detección mediante resonancia magnética nuclear en diversas plataformas como: circuitos superconductores, átomos neutros, iones atrapados y centros de nitrógeno y vacantes. Además, se espera que los estudiantes comprendan los rangos energéticos de operación de cada una de estas plataformas.

Irakasgaia ikastean lortuko diren emaitzak

Ezagutzak edo edukiak:

RCO1. Ikaslea mundu kuantikoaren oinarriak azaltzeko gai izango da, oinarrizko mailan zein maila teknikoan.

RCO2. Ikasleak mekanika kuantikoari buruzko oinarrizko literatura ezagutuko du eta ikerketari lotutako artikuluei probetxu aterako die.

RCO3. Ikaslea gai izango da fisika kuantikoko ikerketaren testuinguruan ideia eta aplikazio originalak garatzen hasteko.

RCO4. Ikaslea gai izango da banaka ikertzeko, modu argi eta egituratuan laburbiltzeko eta aurkezteko master programa honen esparruan landutako mekanika kuantikoaren jakintza arloekin lotutako gai konplexuak.

RCO5. Ikaslea gai izango da ikuskatuta berak sortutako lan bat idazteko eta defendatzeko, inpaktu handiko datu baseetan indexatutako aldizkarietan argitaratzeko eskatzen diren kalitate estandarrak betetzeko.

RCO6. Ikaslea gai izango da zientzia eta teknologia kuantikoaren esparruan berrikuntza eta transferentzia teknologikoko aukerak identifikatzeko.

RCO7. Ikaslea gai izango da oinarrizko literatura ezagutzeko eta Informazioaren eta Konputazio Kuantikoaren arloan arazo estandarrak ebazteko.

RCO11. Ikaslea gai izango da mekanika kuantikoak Materia Kondentsatuaren arloan dituen aplikazioen oinarrizko literatura ezagutzeko.

RCO12. Ikaslea gai izango da mekanika kuantikoak Teknologia Kuantikoen arloan dituen aplikazioen oinarrizko literatura ezagutzeko.





Gaitasunak:

RC1. Ikasleak ideien garapenean eta/edo aplikazioan originalak izateko oinarri edo aukera ematen duten ezagutzak izan eta ulertuko ditu, askotan ikerketaren testuinguruan.

RC2. Ikasleak eskuratutako ezagutzak eta arazoak ebazteko gaitasuna aplikatzeko gai izango da, inguru berrietan edo oso ezagunak ez diren arloetan, bere ikerketa arloarekin lotutako testuinguru zabalagoetan (edo diziplina anitzeko testuinguruetan).

RC3. Ikasleak ezagutzak integratzeko eta informazio osatugabe edo mugatutik abiatuta iritziak formulatzeko konplexutasunari aurre egiteko gai izango da, informazio horrek bere ezagutzen eta iritzien aplikazioari lotutako erantzukizun sozial eta etikoei buruzko gogoetak barne hartzen baditu.

RC4. Ikaslea gai izango da bere ondorioak eta ezagutzak eta horien arrazoiak azaltzeko publiko espezializatuari eta espezializatu gabeko publikoaren, argi eta anbiguetaterik gabe.

RC5. Ikasleak neurri handi batean autozuzenduta edo modu autonomoan ikasten jarraitzea ahalbidetuko duten ikaskuntza gaitasunak izango ditu.



Trebetasunak:



RHE1. Ikasleak iturri bibliografikoetan bilatzeko tresnak erabiltzen jakingo du.

RHE2. Ikasleak ikerketa artikuluak irakurtzeko eta bere lanera gehitzeko gaitasun kritikoa izango du.

RHE3. Ikaslea hitzkuntza ofizialetako batean eta ingelesez berak egindako lan bat idazteko eta aurkezteko gai izango da.

RHE4. Ikasleak argi eta eraginkortasunez kontzeptu eta emaitza zientifikoak helarazteko gaitasuna izango du, publiko espezializatuari zein espezializatu gabeko publikoari, aurkezpen eta argitalpenen bidez.

RHE5. Ikasleak gaitasuna izango du modu autonomoan ikasteko eta aurrerapen zientifiko eta teknologikoen inguruan eguneratuta egoteko.





RHT1. Ikasleak mekanika kuantikoaren oinarrizko printzipioak ulertu eta aplikatuko ditu, zientzia kuantikoko oinarrizko ikerketaren esparruko arazoak aztertu eta ebazteko.

RHT2. Ikasleak mekanika kuantikoaren oinarrizko printzipioak ulertu eta aplikatuko ditu, teknologia kuantikoaren ikerketaren esparruko arazoak aztertu eta ebazteko.

RHT3. Ikaslea probetxuz sartu ahal izango da oinarrizko ikerketa proiektu batean edo ikerketa proiektu aplikatu batean, eta alderdi kuantikoak eta diziplina anitzeko inguruneetan arazoak ebazteko alderdiak aplikatzeko.

RHT5. Ikaslea gai izango da fisika kuantikoan oinarritutako aplikazio teknologikoak lortzeko tresna eta teknika egokiak ebaluatzeko eta hautatzeko.

RHT6. Ikaslea gai izango da teknologia kuantikoak garatzera bideratutako enpresa batean integratzeko, eta horren ikerketan eta garapenean aurrera egiten eta mekanika kuantikoaren printzipioetan oinarritutako estrategia berriak ezartzen lagutzeko.

Irakasgai-zerrenda

Superconducting circuits. Superconductivity. Cooper pair condensate, tunneling and the Josephson effect. Copper pair reservoir modelling. Electrical circuit modelling. The SQUID. The Cooper pair box. Transmon and fluxonium. Other superconducting qubits.

Atoms. Atom trapping, optical lattices, simulations. MOT. Rydberg atoms. Dipole-dipole coupling. Gates.

NV centers. RMN. Sensing and metrology applications at room temperature.

Ions. Trapping, Paul and Penning traps. Lamb-Dicke parameter. Driving and sidebands. Cirac-Zoller bus. Møller-Sørensen gate.

Atoms. Atom trapping, optical lattices, simulations. MOT. Rydberg atoms. Dipole-dipole coupling. Gates.

Bibliografia

Oinarrizko bibliografia

Ion traps: a gentle introduction, Masatoshi Kajita, IOP Publishing (2022)

Saffman, Mark, Thad G. Walker, and Klaus Mølmer. "Quantum information with Rydberg atoms." Reviews of modern physics 82, no. 3 (2010): 2313-2363.

Introduction to Superconductivity, Michael Tinkham, Dover (2004)

Introduction to quantum electromagnetic circuits, Uri Vool and Michel Devoret, Int. J. Circ. Theor. Appl. 45, 897-934 (2017).

M. H. Levitt, Spin Dynamics: basics of Nuclear Magnetic Resonance, 2nd ed. Wiley & sons. 2013.

Aldizkariak

List of relevant journal references provided by the lecturers.