CS2363 Einführung ins Quantencomputing

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr. Bettina Just
Lehrende
  • Prof. Dr. Bettina Just
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Keine

Empfohlene Voraussetzungen zur Teilnahme

Kenntnisse in Linearer Algebra

Kurzbeschreibung

Das Modul erläutert das Berechnungsmodell des Quantencomputing anhand einfacher Beispiele

Inhalte
  • Experimente zum Nachweis der Quantenverschränkung
  • Berechnungsmodell: Quantenschaltkreis, Quantenalgorithmus
  • Simulation herkömmlicher Gatter durch Quantengatter
  • Der Algorithmus von Deutsch-Josza
  • Der Algorithmus zur Quantenteleportation
  • Programmierung mit Q#, IBM-Q und Matlab
  • Aktueller Entwicklungsstand der Hardware
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

Die Studierenden

  • haben eine Vorstellung von Quantenverschränkung und können das Berechnungsmodell des Quantencomputing anhand einfacher Algorithmen beschreiben und analysieren.
  • können die wichtigsten Quantenalgorithmen mit reellen Amplituden beschreiben und mögliche Anwendungen benennen.
  • können die aktuelle Situation der Hardware von Quantencomputern benennen und sind damit in der Lage Informationen über neue Entwicklungen im Quantencomputing einzuordnen.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Sie sind in der Lage, einfache Quantenalgorithmen zu programmieren.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden können in Gruppen zum Thema „Quantencomputing” arbeiten.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden können sich auf ein unbekanntes Denkmodell einlassen.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 60 Std.
  • Selbststudium 120 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 4 SWS
  • Seminaristischer Unterricht 4 SWS
Studiensemester
  • Bioinformatik (B.Sc. 2012)
  • Informatik (B.Sc. 2010)
  • Ingenieur-Informatik (B.Sc. 2010)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung: Keine

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

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Bachelorstudiengänge der THM möglich.
Literatur, Medien
  • Homeister, M.: Quantum Computing verstehen. Vieweg.
  • Aaronson, S.: Quantum Computing since Democritus. Cambridge University Press.
  • Lipton, R. J.; Regan, K.: Quantum Algorithms via Linear Algebra. The MIT Press.

Rechtliche Hinweise