Máster Universitario en Física Teórica

El aprendizaje de esta materia incluye los siguientes objetivos:

• Introducir al alumno a las nociones y métodos básicos de la Información y Computación Cuánticas. Medidas de entrelazado cuántico. Puertas lógicas.

• Teorema de No-Clonación Cuántica. Codificación Densa en Canales Cuánticos.

• Teleportación Cuántica y Criptografía Cuántica. Algoritmos Cuánticos de cómputo.

• Teorema del umbral de error cuántico. Destilación cuántica de entrelazado..

• Introducción a la teoría de los sistemas de muchos cuerpos que aparecen en sistemas de física atómica: cristales artificiales y sistemas magnéticos efectivos.

• El alumno estará en disposición de entender los avances en el campo de la simulación cuántica, comenzar trabajos de investigación en este campo y entender su impacto y aplicaciones tecnológicas potenciales.

• Introducir al alumno en la descripción de sistemas de óptica cuántica y física atómica con aplicaciones en la investigación de modelos de física de la materia condensada y en el estudio de estados y fenómenos no clásicos de luz.

• Compresión de los métodos de preparación y manipulación de estados cuánticos: ingeniería de Hamiltonianos, medidas de estados cuánticos y control de interacciones.

• Introducción a la teoría de los sistemas de muchos cuerpos que aparecen en sistemas de física atómica: cristales artificiales y sistemas magnéticos efectivos.

• Cuantificación de la complejidad de un sistema cuántico y aplicaciones en física de materiales y simulación cuántica con sistemas atómicos.

• El alumno estará en disposición de entender los avances en el campo de la simulación cuántica, comenzar trabajos de investigación en este campo y entender su impacto y aplicaciones tecnológicas potenciales.

El aprendizaje de esta materia incluye los siguientes objetivos:

• Aprender a utilizar diversos métodos avanzados de la geometría diferencial, la teoría de grupos de Lie y la teoría de representaciones, de interés para el estudio de la simetría en problemas físicos.

• Adquirir las nociones básicas del Análisis Funcional y profundizar en el estudio de la variable compleja, aprendiendo diversos métodos avanzados para la resolución de ecuaciones diferenciales y el cálculo de desarrollos asintóticos.

• Aprender las técnicas básicas para construir y analizar los modelos integrables y solubles más importantes en Física, y estudiar sus aplicaciones en otros campos.

• Adquirir dominio suficiente de lenguajes de programación (C, Python, ...) para resolver problemas de cálculo numérico en Física, y aprender a evaluar de manera crítica los resultados obtenidos en las simulaciones numéricas.

• Adquirir competencias básicas de simulación de Monte Carlo, análisis estadístico de datos y estimación de errores.

• Conocer las propiedades y el comportamiento de sistemas complejos y ser capaz de plantear modelos teóricos que describan su dinámica en un ámbito interdisciplinar.

El aprendizaje de esta materia incluye los siguientes objetivos:

• Entender la formulación Lagrangiana de las Teorías Gauge abelianas y no abelianas.

• Aplicar la integral de camino y la cuantización de Teorías Gauge y entender las Anomalías.

• Entender y aplicar la renormalización y la evolución de las constantes de acoplo.

• Entender el concepto e implementación de la ruptura espontánea de simetría.

• Conocer la formulación Lagrangiana de las interacciones fuerte y electrodébil

• Entender la fenomenología de las interacciones electrodébiles. Bosones electrodébiles y ruptura de simetría.

• Entender la fenomenología de la cromodinámica cuántica: quarks y hadrones

• Ser capaz de realizar cálculos que describan los ejemplos más relevantes en sistemas físicos de interés en fenomenología de partículas

• Entender las restricciones que, en la dinámica y estructura de estados de sistemas cuánticos no relativistas y campos cuánticos, impone la invariancia bajo lastransformaciones llamadas supersimétricas, que intercambian grados de libertad bosónicos y fermiónicos.

• Aprender las técnicas básicas necesarias para el estudio de sistemas con supersimetría relativista.

• Entender las consecuencias de la ruptura de supersimetría en sistemas cuánticos relativistas y no relativistas.

• Comprender las formulación de una cuerda en un espacio-tiempo como una teoría de campos en dos dimensiones. Entender las simetrías de estas teoría y sus implicaciones. Comprender las herramientas básicas para su cuantización.

• Comprender la fenomenología del modelo estándar de las interacciones fundamentales y el modelo estándar cosmológico.

• Entender los principales aceleradores cósmicos y la propagación de partículas en el Universo.

• Comprender las técnicas de detección en Física de (Astro)Partículas.

• Utilizar las técnicas de análisis, representación e interpretación de datos en Física de (Astro)Partículas.

• Conocer los principales problemas abiertos en Física de (Astro)Partículas y los experimentos que existen para abordarlos.

• Conocer el estado del arte en observaciones de interés cosmológico y las técnicas asociadas de tratamiento de datos.

Tras cursar esta materia los alumnos habrán alcanzado los siguientes objetivos:

• Adquirir destrezas en las técnicas y conceptos geométricos para describir el espacio-tiempo y la interacción gravitatoria.

• Comprensión de fenómenos físicos característicos de la relatividad general como la emisión, propagación y recepción de ondas gravitatorias o los campos gravitatorios intensos de los agujeros negros y las estrellas de neutrones.

• Adquirir un conocimiento detallado del Modelo Cosmológico Estándar tanto desde el punto de vista observacional como teórico.

• Conocer los problemas fundamentales abiertos en Cosmología y las soluciones propuestas: teoría inflacionaria, modelos de materia oscura y de energía oscura.