Los cursos y tutoriales serán dictados por:

• Liliana Arrachea  (Centro Atómico Bariloche, Argentina) — Termodinámica cuántica.

En este curso corto nos concentraremos en introducir los principios básicos de la termodinámica que permiten describir los conceptos de calor y trabajo en sistemas cuánticos abiertos. Pondremos especial énfasis en discutir mecanismos de conversión calor-trabajo. Estos últimos son fundamentales para conseguir que un sistema cuántico pueda funcionar como una máquina térmica en la que se pueden implementar refrigeración y generación de trabajo útil a partir de diferencias térmicas. Nos concentraremos en regímenes de respuesta lineal, correspondiente a pequeñas diferencias de temperatura, y evoluciones temporales lentas. Discutiremos estos mecanismos en sistemas de electrones y en qubits. Mencionaremos brevemente los diferentes enfoques teóricos para resolver estos problemas, así como algunos resultados experimentales relacionados.

• Rodrigo Cortiñas (Google Quantum AI, USA) — Corrección Cuántica de Errores, 

En este curso voy a cubrir la corrección cuántica de errores (QEC por sus siglas en inglés). Vamos a empezar desde la matematica, los fundamentos y las ideas tempranas, y llegar hasta la implementación experimental actual del "código de superficie" con más de cien qubits físicos. Vamos a pasar por alternativas y vías exploratorias como los códigos bosónicos (códigos de gato de Schrödinger y GKP) y sistemas con protección topológica como implementaciones usando las partículas de Majorana en materiales, o simulaciones de estas en procesadores cuánticos. Voy a hacer hincapié en los experimentos que se han hecho al día de hoy, con átomos de Rydberg y con circuitos superconductores, para discutir data experimental y las limitaciones de cada plataforma, y delinear así dónde está la verdadera frontera tecnológica actual y marcar las diferencias entre las avenidas perseguidas en la industria y en la academia. Vamos a terminar codeando un código de repetition y un "código de superficie" en el lenguage cirq de Google que puede ser corrido directamente en Willow hardware.

• Agustín Di Paolo (Google Quantum AI, USA) — Modelado numérico de sistemas circuit QED.

A medida que los procesadores cuánticos superconductores aumentan en tamaño, el modelado numérico se vuelve esencial para predecir el rendimiento de dispositivos cuánticos y optimizar sus parámetros. Este tutorial ofrece una visión general de las herramientas teóricas y computacionales utilizadas para simular sistemas de electrodinámica cuántica de circuitos. Discutiremos métodos para la cuantización de circuitos superconductores, el análisis de tales Hamiltonianos, y la simulación de la dinámica de sistemas cuánticos abiertos. Haremos énfasis en las técnicas numéricas para abordar sistemas de gran escala, así como en el modelado de operaciones de control y medición.

• Carmem Maia Gilardoni (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Brazil) — Color centers for quantum technologies.

Practical quantum technologies require experimental platforms capable of storing and processing quantum information, and establishing entanglement links between different qubits. Color centers in solids present unique opportunities in this direction, as they provide an intuitive interface between photonic and spin degrees of freedom, and have enabled several initial demonstrations of quantum computing, communication, and sensing protocols. In this course, we will explore the fundamentals of the microscopic and electronic structure of a prototypical color center, the NV center in diamond, and how this structure enables the implementation of various demonstrations of quantum operations. We will also discuss seminal experiments demonstrating remote entanglement based on the NV system in diamond, quantum computing by NMR mediated by a central NV, and implementations of metrology techniques that use the quantum properties of the NV to gain sensitivity. Finally, I will briefly mention other color centers in crystalline materials, and how they mitigate some of the limitations of NV centers in diamond.

• Thiago Guerriero (Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro, Brasil) — Mechanical Systems in the Quantum Regime

Mechanical systems in the quantum regimeLight carries both energy and momentum, a property that allows it to exert measurable forces on matter, ranging from single atoms to nano and micron-sized objects. By using these forces, we can trap and manipulate mesoscopic systems with extraordinary precision and isolation. These so-called levitated optomechanical systems provide a unique platform for exploring quantum phenomena in novel regimes. In this course, we will investigate the underlying physics of levitated optomechanical systems and discuss the frontier of fundamental physics tests made possible by this technology.

• Gonzalo Usaj (Centro Atómico Bariloche, Argentina) — An  introduction to Cavity Quantum Materials, 

In this short course, we will introduce the basic concepts of cavity quantum materials and survey current research directions. We will make a particular emphasis on the regimes of strong and ultrastrong coupling, where hybrid light–matter states emerge and can modify the electronic, vibrational, and magnetic properties of solids. These regimes are central to understanding how embedding a material inside an optical or microwave cavity can influence phases and collective phenomena. We will focus on minimal theoretical models of coupled photon–matter systems and briefly discuss the main theoretical approaches currently employed, together with selected recent experimental results and open challenges.

CRONOGRAMA PRELIMINAR