Mathematical Aspects of Quantum Information Theory (Dottorato)

Descrizione del corso

Il corso si è svolto nel 2023, nel programma di dottorato in matematica presso l’Università Sapienza, Roma. L’obiettivo è di fornire una introduzione ai metodi e concetti matematici nella teoria dell’informazione quantistica (in dimensione finita). Il programma si articola nei seguenti punti:

  1. Principi della meccanica quantistica: stati puri e misti, osservabili, prodotti tensore ed entanglement (slides)
  2. Sistemi aperti: mappe CPTP, semigrouppi markoviani quantistici e generatori (slides)
  3. Diseguaglianze: diseguaglianze di indeterminazione, monotonia, concavità (slides)
  4. Distanze tra stati quantistici: distanza traccia, fidelity, trasporto ottimo quantistico (slides)
  5. Entropia quantistica e proprietà (slides)
  6. Il teorema di codifica di Schumacher-Westmoreland e Holevo (slides).

I riferimenti bibliografici principali per il corso sono:

  • Nielsen, Michael A., and Isaac L. Chuang. Quantum computation and quantum information. Cambridge university press, 2010.
  • Holevo, Alexander S. Quantum systems, channels, information: a mathematical introduction. Walter de Gruyter GmbH & Co KG, 2019.

Materiale didattico

  • Gli appunti del corso: non esitate a segnalare eventuali imprecisioni.

  • Slides: 1, 2, 3, 4, 5, 6. Attenzione: sono presenti typos e imprecisioni, fare eventualmente riferimento agli appunti.

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