Uniwersytet Warszawski - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Advanced quantum information: entanglement and nonlocality

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1100-4AQI Kod Erasmus / ISCED: 13.2 / (0533) Fizyka
Nazwa przedmiotu: Advanced quantum information: entanglement and nonlocality
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Physics (Studies in English), 2nd cycle; courses from list "Topics in Contemporary Physics"
Physics (Studies in English); 2nd cycle
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Punkty ECTS i inne: 3.00
Język prowadzenia: angielski
Kierunek podstawowy MISMaP:

fizyka

Rodzaj przedmiotu:

monograficzne

Założenia (opisowo):

(tylko po angielsku) Basics of linear algebra and quantum mechanics.

Skrócony opis: (tylko po angielsku)

*** In the academic year 2021/22 this class will be taught in a fully remote mode. ***

For more information and updates see: http://qot.cent.uw.edu.pl/teaching/

Resource theory of quantum entanglement: axiomatic formulation, entanglement detection, entanglement distillation and dilution, entanglement quantification, applications of entanglement.

Bell nonlocality and applications: the concept of local realism and its incompatibility with quantum mechanics, methods of approximating the quantum set, usefulness of nonlocal correlations for cryptographic purposes.

Pełny opis: (tylko po angielsku)

I. Resource theory of quantum entanglement:

1. Short review of quantum theory

2. Theory of quantum entanglement

3. Entanglement detection

4. Entanglement and quantum teleportation

5. Entanglement distillation and dilution

6. Quantification of entanglement

7. Monogamy of entanglement

8. Applications of entanglement

II. Bell nonlocality

1. Classical, quantum and no-signalling sets of correlations.

2. Geometry of the correlation sets. Bell inequalities and extremal no-

signalling boxes.

3. The quantum set in the simplest non-trivial Bell scenario.

4. Describing the quantum set through a hierarchy of optimisation

problems.

5. Self-testing of quantum systems and device-independent cryptography.

Literatura: (tylko po angielsku)

1. M.A. Nielsen, I.L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University Press, 2000)

2. R. Horodecki, P. Horodecki, M. Horodecki, K. Horodecki, Quantum entanglement, Rev. Mod. Phys. 81, 865 (2009)

3. V. Scarani, Bell nonlocality (Oxford University Press, 2019)

4. N. Brunner, D. Cavalcanti, S. Pironio, V. Scarani, S. Wehner, Bell

nonlocality, Rev. Mod. Phys. 86, 419 (2014)

Efekty uczenia się: (tylko po angielsku)

Knowledge:

- familiarity with quantum resource theories, with focus on entanglement: LOCC operations, criteria for entanglement detection in pure and mixed states, entanglement distillation and dilution

- familiarity with basic phenomena in quantum information theory: bound entanglement, monogamy of entanglement

- familiarity with the three sets of correlations and the physical

motivations behind them

- understanding the relation between nonlocality and entanglement

- understanding the relation between nonlocal correlations and secrecy

Skills:

- ability to characterize entangled state transformations with Nielsen's theorem and the theorem of typical sequences

- ability to detect and estimate entanglement of pure and noisy quantum states with entanglement witnesses and PPT criterion

- ability to use Jordan's lemma to investigate the quantum set in the

CHSH scenario

- familiarity with the standard methods for analysing a generic Bell

functional

Metody i kryteria oceniania: (tylko po angielsku)

- homework problems

- oral exam

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Wykład, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jędrzej Kaniewski, Alexander Streltsov
Prowadzący grup: Jędrzej Kaniewski, Alexander Streltsov
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.