Diseño de circuitos cuánticos: de puertas básicas a subrutinas útiles

El diseño de circuitos cuánticos útiles es un arte que requiere práctica. El mismo algoritmo se puede expresar de muchas maneras, y las decisiones que tome sobre la descomposición de puertas, la asignación de qubits y la profundidad del circuito determinan si el circuito puede ejecutarse en hardware real. Trabajará a través de ejercicios escritos que reflejan cómo un ingeniero de software cuántico construiría circuitos desde puertas hasta subrutinas y pequeños algoritmos.El énfasis está en desarrollar la intuición de diseño que puede llevar a cualquier marco cuántico. Lo que aprenderás: - Combinar puertas de un qubit y dos qubits para crear operaciones de enredo útiles - Construir subrutinas cuánticas reutilizables para la preparación de estados, medición y aritmética - Razonamiento sobre la descomposición de puertas, optimización de profundidad y reutilización de qubits - Aplicar operaciones controladas y qubits ancilla como herramientas para la construcción de circuitos - Mapear circuitos abstractos a topologías de hardware específicas con conectividad limitada - Analizar la complejidad del circuito en términos de profundidad, recuento de puertas y requisitos de qubit El curso progresa desde combinaciones básicas de puertas a través de subrutinas, operaciones controladas, mapeo de hardware y análisis de complejidad.Un ejercicio escrito de culminación le pide que diseñe un pequeño circuito cuántico útil y analice sus propiedades para un objetivo de hardware específico. Este curso está diseñado para principiantes comprometidos con los conceptos fundamentales de la computación cuántica, incluidos estudiantes de informática, desarrolladores de software que aprenden cuántica e investigadores que exploran marcos cuánticos.No se requiere experiencia previa en la implementación cuántica.El curso trata el diseño de circuitos como un arte que puede desarrollar a través de la práctica estructurada.