Corso di Informazione Quantistica: 6 Settori Quantizzabili e Applicazioni Industriali (in preparazione)

MODULO 6 – Settori Quantizzabili e Applicazioni Industriali

Contenuti:

• Criptovalute e sicurezza post-quantistica: attacchi ai sistemi RSA, firme digitali resistenti

• Farmaceutica e medicina: simulazioni molecolari, scoperta farmaci

• Finanza: ottimizzazione portafogli, simulazioni Monte Carlo quantistiche

• Energia: simulazioni di materiali e ottimizzazione reti intelligenti

• Logistica e trasporti: calcolo delle rotte, ottimizzazione delle risorse

• Materiali e chimica: progettazione molecolare avanzata

• Telecomunicazioni: reti resilienti, crittografia quantistica integrata

Approfondimenti:

• Roadmap industriale: da IBM a Google, da Airbus a D-Wave

• Piattaforme disponibili per testare algoritmi quantistici (Qiskit, PennyLane, Cirq)

Attività:

• Progetto finale: scegliere un settore e ideare un'applicazione quantistica teorica

• Ricerca e presentazione di una startup che lavora sulla tecnologia quantistica

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Output didattici attesi:

• Comprensione dei fondamenti dell’informazione e computazione quantistica

• Capacità di analizzare e discutere protocolli e tecnologie emergenti

• Visione critica e aggiornata sulle applicazioni future nei settori chiave dell’economia

• Produzione di elaborati, simulazioni e mini-progetti tematici

Corso di Informazione Quantistica: 5 Applicazioni Avanzate (in preparazione)

MODULO 5 – Applicazioni Avanzate

Contenuti:

• Quantum AI e Quantum Machine Learning (QML): fondamenti, modelli e potenzialità

• Quantum Neural Networks (QNN): struttura e funzionamento

• Protocolli BB84 ed E91: confronto e applicazioni alla sicurezza

• Quantum sensing: tecnologie di precisione (orologi atomici, magnetometri, gravimetri)

Approfondimenti:

• Quantum-enhanced learning: come l’intelligenza artificiale può trarre vantaggio dai qubit

• Sensoristica quantistica in medicina, geologia, aerospazio

Attività:

• Sviluppo concettuale di un sistema QML

• Creazione di mappe concettuali sulle applicazioni dei sensori quantistici

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Corso di Informazione Quantistica: 4 Sicurezza e Privacy nella QIT (in preparazione)

MODULO 4 – Sicurezza e Privacy nella QIT

Contenuti:

• Caratteristiche della sicurezza quantistica: irreversibilità, non clonabilità, tracciabilità dell’intercettazione

• Architetture hardware sicure per la QIT

• Ruolo dei certificati quantistici e dell’identità quantica

Approfondimenti:

• Comparazione con crittografia classica e post-quantistica

• Analisi delle vulnerabilità teoriche e reali

Attività:

• Studio simulato di un attacco intercettato

• Workshop su privacy quantistica e identità digitale

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Corso di Informazione Quantistica: 3 Tecnologie e Reti Quantistiche (in preparazione)

MODULO 3 – Tecnologie e Reti Quantistiche

Contenuti:

• Teletrasporto quantistico avanzato su distanze e in rete

• Reti quantistiche distribuite: concetti e potenzialità

• Decoerenza e perdita di coerenza quantistica

• Mitigazione degli errori: hardware, isolamento, correzione

Approfondimenti:

• Architetture per la computazione quantistica distribuita

• Scalabilità e sincronizzazione quantistica

Attività:

• Analisi di casi studio su reti quantistiche emergenti

• Discussione guidata su possibili implementazioni future

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Corso di Informazione Quantistica: 2 Protocolli di Comunicazione Quantistica (in preparazione)

 

MODULO 2 – Protocolli di Comunicazione Quantistica

Contenuti:

• Protocollo di teletrasporto quantistico: come trasferire uno stato quantistico

• Distribuzione Quantistica della Chiave (QKD): principio e funzionamento

• Panoramica su altri protocolli (es. superdense coding)

• Codici di correzione degli errori: codice di Shor, codice di Steane

Approfondimenti:

• Ruolo della misurazione e dell'entanglement nei protocolli

• Esempi di attacchi e limiti nella comunicazione quantistica

Attività:

• Ricostruzione passo-passo di una trasmissione QKD con rappresentazioni grafiche

• Progettazione guidata di un semplice protocollo quantistico

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