Il corso si prefigge di fornire una panoramica sui più recenti temi di ricerca e problemi nel settore dei fondamenti della meccanica quantistica, da una prospettiva dettata dall’esperienza della teoria dell’informazione quantistica. L’obbiettivo principale è quello di fornire agli studenti nuove tecniche di analisi dei problemi legati alla teoria quantistica anche al di là dei fondamenti, con potenziali applicazioni in vari settori, ivi incluso quello delle tecnologie quantistiche.
Prerequisiti
Le conoscenza di un laureato triennale in fisica sono sufficienti prerequisiti.
Metodi didattici
I metodi didattici consistono in lezioni frontali in cui, oltre ad illustrare nel dettaglio gli argomenti teorici sviluppando passo a passo i processi logici, si presenteranno molti esercizi svolti, al fine di fornire una conoscenza pratica degli argomenti che permetta di utilizzare la teoria per affrontare problemi con tecniche efficaci.
Verifica Apprendimento
L’apprendimento verrà verificato con un esame orale in cui sarà richiesto allo studente di illustrare nel dettaglio argomenti presentati nel corso, svolgere esercizi elementari, oppure di illustrare in forma seminabile l'approfondimento di un argomento concordato con il docente.
Testi
G.M. D’Ariano, G. Chiribella, P. Perinotti, “Quantum Theory form First Principles. An Informational Approach”, Cambridge University Press, Cambridge, (2017)
Contenuti
Il programma prevede innanzi tutto l’introduzione del contesto delle teorie operazionali probabilistiche (OPT), e, al suo interno, dei principi di causalità, discriminabilità e purificazione, con la discussione delle loro principali conseguenze. In secondo luogo si presenteranno scenari in cui si manifesta la contestualità, e da questi si prende lo spunto per illustrare gli scenari preparazione-misurazione, le teorie probabilistiche generalizzate (GPT), ed i principi “device-independent”. Il corso si chiude con una terza parte che prevede la discussione di un argomento a scelta degli studenti tra teoria quantistica di ordine superiore oppure automi cellulari quantistici.
