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Introducción a la Computación Cuántica

Se presenta una introducción práctica a la Computación Cuántica usando el SDK Qiskit desarrollado por IBM en Python.

Este reposiorio contiene dos tálleres impartidos en el Centro Interdisciplinario de Investigación y Enseñanza de la Ciencia (CIIEC) de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, en Puebla México. Se planea incluirá un tercer taller sobre Machine Learning Clásica y Machine Learning Cuántica.

El Contenido es el siguiente:

Primer Taller

  1. Introducción a la Mecánica Cuántica
    1.1 Superposición de Estados Cuánticos
    1.2 Entrelazamiento Cuántico
    1.3 Interferencia y Medición
  2. Introducción a la Computación Cuántica
    2.1 Superposición con 1 Qubit
    2.2 Superposición con 2 Qubits
    2.3 Computación Cuántica vs Clásica
    2.4 Implementación de los Qubits
    2.5 Ejemplos de Tecnologías
  3. Compuertas Cuánticas
  4. Introducción a Python y a la Programación Cuántica con Qiskit
  5. Parte Práctica del Primer Taller
    5.1 Brevísima Introducción a Python
    5.2. Introducción a la Programación Cuántica usando Qiskit
      5.2.1 Compuertas Cuánticas
      5.2.2 Un Primer Circuito Cuántico Arbitrario
      5.2.3 Circuito Cuántico para Superposición Simétrica
      5.2.4 Entrelazamiento de 2 Qubits. Estados de Bell
      5.2.5 Entrelazamiento de 3 Qubits. Estados GHZ
      5.2.6 Teleportación Cuántica
        5.2.6.1 Sustento Matemático del Protocolo de Teleportación Cuántica
  Segundo Taller
    Algoritmos Cuánticos
  Tercer Taller
    Machine Learning Clásica y Machine Learning Cuántica

El video del primer taller se puede ver en https://www.facebook.com/CiiecBuap/videos/698380658240902

Segundo Taller

 6. Desigualdad de Bell
   6.1 Predicción de EPR
   6.2 Predicción de la Mecánica Cuántica
 7. Repaso del Primer Taller
 8. Uso de una Computadora Cuántica Real de IBM Quantum Experience
 9. Criptografía Clásica. Algoritmo RSA
   9.1 Algoritmo Extendido de Euclides
   9.2 Exponenciación Modular
   9.3 Un Ejemplo de Encriptación RSA
   9.4 Pequeño Teorema de Fermat
   9.5 Sustento Matemático de la Encriptación RSA
 10. Algoritmo de Shor (Peter Shor, 1994)
   10.1 Cálculo del Periodo usando Computación Clásica
   10.2 Transformada Discreta de Fourier
   10.3 Cálculo del Periodo usando Computación Cuántica
     10.3.1 Quantum Fourier Transform
     10.3.2 Factorización del Número 21
 11. Código Superdenso
 12. Criptografía Cuántica. Protocolo de Distribución de Clave BB84

El video del segundo taller se puede ver en https://www.facebook.com/CiiecBuap/videos/584485863150717

Tercer Taller

13. Repaso de Machine Learning Clásico
 13.1 Aprendizaje Supervisado
 13.2 Aprendizaje no Supervisado
14. Machine Learning Cuántico
 14.1 Quantum Variational  Classifier (QVC)
 14.2 Ejemplo de un QVC Construido desde Cero
 14.3 QVC de Qiskit para Datos de Iris
 14.4 Quantum-enhanced Support Vector Machine (QSVM)
 14.5 Quantum Variational Eigensolver (QVE)

El video del tercer taller se puede ver en https://www.facebook.com/CiiecBuap/videos/196664460036670/

Uso

  • Este repositorio contiene el archivo PDF de las presentaciones de los dos talleres y el cuaderno jupyter de las partes prácticas.
  • Clonar el repositorio con el comando git clone https://github.com/lvillasen/Introduccion-a-la-Computacion-Cuantica.git
  • Para la parte práctica copiar el cuaderno de jupyter a Google Drive
  • Entrar a la página de Google Drive con un explorador y abrir el archivo en Google Colab