Na unidade curricular que se apresenta de seguida serão abordados os seguintes temas tendo em conta as recomendações internacionais para uma unidade curricular sobre a temática e unidades curriculares semelhantes em outras instituições internacionais.
Do conteúdo programático desta unidade curricular fazem parte:
- Princípio da mecânica quântica e o formalismo quântico:
- Álgebra linear
- Qubits, estados quânticos e sobreposição;
- Observação de estados quânticos, medições e seus efeitos;
- Evolução de estados quânticos;
- Computabilidade e complexidade quântica;
- Circuitos quânticos;
- Universalidade de conjuntos de operações quânticas;
- Universalidade do modelo quântico;
- A classe BQP e a sua relação com as classes BPP, NP e PSPACE;
- Informação quântica:
- Teorema da não clonagem;
- Pares EPR e entrelaçamento;
- Teleportação de informação;
- Codificação superdensa;
- Quantum fingerprint;
- Algoritmos quânticos:
- O problema de Deutsch;
- Algoritmos de Deutsch-Jozsa;
- Algoritmo de Bernstein-Vazirani;
- A transformada de Fourier quântica;
- Algoritmo de Shor, problema do period-finding e frações contínuas;
- Algoritmo de Grover e aplicações;
- Criptografia Quântica:
- Quantum key distribution;
- Impossibilidade de bit commitment perfeito;
- Outras aplicações criptográficas quânticas;