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)

Resource theory of quantum entanglement: axiomatic formulation, entanglement detection in pure and noisy states, entanglement distillation and dilution, entanglement in multipartite systems.

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. Theory of quantum entanglement:

1. Local operations and classical communication, quantum entanglement as a resource theory.

3. Entanglement detection in pure and mixed states: PPT criterion, entanglement negativity.

4. Entanglement distillation and dilution, bound entanglement.

5. Entanglement in multipartite systems: monogamy 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. Describing the quantum set through a hierarchy of optimisation

problems.

4. Physical principles behind the quantum set.

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 estimate entanglement of quantum states by standard tools in quantum information theory: PPT criterion, entanglement quantification via entanglement negativity

- familiarity with monogamy inequalities for concurrence and negativity

- 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 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-17 - 2020-08-02
Wybrany podział planu:


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