CORSI
Informazione Quantistica con Atomi e Fotoni
Quantum Information with Atoms and Photons
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Durata
36 ore
Lingua
Italiano/Inglese
Sede didattica
Scuola Superiore Catania
Coordinatore/proponente
Marco Fedele Di Liberto
(Università di Padova)
Francesco Pellegrino
(Università di Catania)
Docente
Marco Fedele Di Liberto
(Università di Padova)
Calendario
- 12 maggio, 15.00-18.00
- 13 maggio, 17:00-21:00
- 14 maggio, 17.00-21.00
- 15 maggio, 18.00-21.00
- 16 maggio, 17.00-21.00
- 17 maggio, 08:30-10.30
- 26 maggio, 17:00–21:00
- 27 maggio, 17:00–21:00
- 28 maggio, 17:00–21:00
- 29 maggio, 19:00–21:00
- 30 maggio, 19:00–21:00
Docente
Pietro Silvi
(Università di Padova)
Calendario
- 12 maggio, 15.00-18.00
- 13 maggio, 17:00-21:00
- 14 maggio, 17.00-21.00
- 15 maggio, 18.00-21.00
- 16 maggio, 17.00-21.00
- 17 maggio, 08:30-10.30
- 26 maggio, 17:00–21:00
- 27 maggio, 17:00–21:00
- 28 maggio, 17:00–21:00
- 29 maggio, 19:00–21:00
- 30 maggio, 19:00–21:00
Docente
Matteo Marinelli
(Università di Trieste)
Calendario
- 12 maggio, 15.00-18.00
- 13 maggio, 17:00-21:00
- 14 maggio, 17.00-21.00
- 15 maggio, 18.00-21.00
- 16 maggio, 17.00-21.00
- 17 maggio, 08:30-10.30
- 26 maggio, 17:00–21:00
- 27 maggio, 17:00–21:00
- 28 maggio, 17:00–21:00
- 29 maggio, 19:00–21:00
- 30 maggio, 19:00–21:00
Obiettivi formativi
Comprensione delle piattaforme atomiche per la simulazione e il calcolo quantistici.
Conoscenza dei principali fenomeni e processi fisici accessibili.
Contenuti del corso
- Introduction to quantum simulators.
- Floquet driven systems.
- Atoms in optical lattices for analog quantum simulation.
- Single-particle physics, AC-Stark shift, optical potential and bands.
- Tight-binding regime, quantum walk.
- Atom-atom interactions and scattering theory.
- Bose-Hubbard model and Mott insulator- superfluid quantum phase transition.
- Three level systems, Raman coupling.
- Trapped ions, vibrational modes, Lamb-Dicke regime Elements of quantum information and computation.
- Cirac-Zoller and Molmer-Sorensen gates.
- Analog quantum simulation with trapped ions.
- Magneto-optical traps in 2D and 3D.
- Optical tweezers.
- State dependent potentials: magic trapping, cooling and detection.
- Rydberg atoms.
- Circular rydberg states. Two- qubit operations mediated by Rydberg gates.
- The Levine-Pichler gate.
- Simulation of spin models with Rydberg atoms.
- Experimental requirements and imperfections: decoherence, atom loss, heating rates.
- Atom-photon entanglement, modular computing and quantum networks with atom arrays.
Metodologia didattica
Didattica frontale e seminari
Modalità della verifica finale di apprendimento
Esame orale
Calendario programmato
I Semestre (da fine novembre 2025 al marzo 2026)
Eventuali prerequisiti degli/lle allievi/e frequentanti
Meccanica quantistica ed elementi di fisica atomica e interazione luce-materia.
