Quantencomputing

Modulnummer
CS5340
Modulverantwortliche
Bettina Just
Dozenten
Bettina Just
Kurzbeschreibung
Das Modul führt in das Konzept und die Bedeutung des Quantencomputing ein und behandelt die wichtigsten Quantenalgorithmen
Qualifikations- und Lernziele

Die Teilnehmenden kennen das Berechnungsmodell des Quantencomputing, die wichtigsten Quantenalgorithmen, sowie deren Bedeutung und mögliche Anwendungen. Damit sind sie in der Lage, Informationen über neue Entwicklungen im Quantencomputing einzuordnen, und sich in selbst gewählten Aspekten des Quantencomputing eigenständig vertiefte Kenntnisse anzueignen.

Lerninhalte
  • Berechnungsmodelle: Quantenschaltkreis, Quantenalgorithmus
  • Eigenschaften von Quantenschaltkreisen: No Cloning Theorem und universelle Gatter
  • Der Algorithmus von Deutsch-Josza
  • Groover Iteration
  • Quantenteleportation, Quantenverschlüsselung
  • Der Faktorisierungsalgorithmus von Shor
  • Anwendungsmöglichkeiten des Quantencomputings
  • Optional: Themen aus dem Umfeld des Quantencomputing (z.B. Geschichtliche Entwicklung, komplexitätstheoretische Einbettung, Hintergründe aus der Physik, aktueller Stand der Realisierung von Quantencomputern, Simulation von Quantencomputern)
Moduldauer (Semester)
1
Unterrichtssprache
Deutsch
Gesamtaufwand
6 CrP; 180 Stunden, davon etwa 60 Stunden Präsenzzeit.
Semesterwochenstunden
4
Lernformen

Vorlesung 2 SWS, Übung 2 SWS

Prüfungsvorleistungen
keine
Geprüfte Leistung

Prüfungsleistung: Klausur oder Präsentation mit Ausarbeitung (Art des Leistungsnachweises wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben)

Bewertungsstandard

Bewertung der Prüfungsleistung nach § 9 der Prüfungsordnung (Teil I)

Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Literatur
  • M. Homeister: Quantum Computing verstehen Vieweg
  • G. Brands: Einführung in die Quanteninformatik Springer
  • S. Aaronson: Quantum Computing since Democritus Cambridge University Press
  • Lipton, R.J., Regan, K.: Quantum Algorithms via Linear Algebra The MIT Press