Sviluppo di simulazioni e algoritmi su computer quantistici

Referenti: Andrea Giachero, Matteo Borghesi, Marco Faverzani, Elena Ferri, Angelo Nucciotti, Danilo Labranca, Luca Origo

La computazione quantistica negli ultimi anni ha subito una notevole espansione dimostrando l'enorme potenziale di cui dispongono questi nuovi calcolatori che in un futuro prossimo potranno rivoluzionare il concetto di Computer Science così come lo conosciamo. Un computer quantistico sarebbe in grado di risolvere molto più rapidamente alcuni problemi rispetto a qualsiasi computer classico e inoltre permetterebbe la simulazione di sistemi quantistici complessi e fondamentali, con forti ricadute sulla ricerca nel campo di molti settori scientifici. Lo studente, una volta acquisiti i concetti base del calcolo quantistico, potrà creare simulazioni di semplici circuiti e algoritmi sfruttando piattaforme cloud che permettono di lavorare sia con hardware classici che con processori quantistici reali. Gli argomenti trattabili comprendono la crittografia e comunicazione quantistica, la simulazione di sistemi quantistici (molecole, energie di legame, sistemi bosonici, etc), la classificazione attraverso reti neurali (quantistiche pure o ibride) o kernel quantistici, lo studio del rumore dei qubit e l’implementazione di tecniche di mitigazione degli errori e, infine, l'ottimizzazione di qubit attraverso misure di caratterizzazione a impulsi. Il lavoro di tesi sarà svolto in collaborazione con esperti del settore provenienti dalle più importanti università italiane (Università degli Studi di Firenze, Università degli Studi di Milano, Università degli Studi di Genova), istituti di ricerca (INFN e CERN) e aziende operanti nel campo (IBM, Qilimanjaro). I lavori di tesi sugli stessi argomenti, svolti in passato e attualmente in sviluppo, sono disponibili al link: https://github.com/qismib

 

 

Per ulteriori informazioni potete contattare il referente di Tecnologie Quantistiche, Prof. Angelo Nucciotti (angelo.nucciotti@unimib.it).