194.128 Quanteninformatik 1
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2023W, VO, 2.0h, 3.0EC, wird geblockt abgehalten

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage grundlegende Konzepte und Techniken der Quanteninformatik zu verstehen und das notwendige Rüstzeug aus Physik und Mathematik sind bekannt. Wesentliche Registeroperationen als Grundlage eines Quantenassemblers sind klar. Grundlegende Algorithmen und deren Darstellungen sind verstanden. Fundamentale Eigenschaften der Quanteninformation wie Teleportation, superdichte Kodierung oder No-Cloning sind erkannt. Die Bedeutung verschränkter Zustände und des Quantenparallelismus sind klar. Auch die Beschränkungen von NISQ Maschinen und die Grundlagen der Quantenfehlerkorrektur sind verstanden.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Quantenphänomene
  • Eigenwerte und Eigenräume
  • Hilberträume
  • Lineare Abbildungen und Operatoren
  • Tensorprodukte
  • Spektralsatz
  • Quantenbit und Quantenregister
  • 1-Qbit Operatoren und Quantenregister Operatoren
  • Universelle Operatormengen
  • Überblick Werkzeuge
  • Algorithmen von Deutsch-Josza, Shor, Grover
  • Komplexität
  • Observable und Messungen
  • Teleportation, Superdichte Kodierung, No-Cloning
  • Einblicke in Quantenkryptographie
  • Quantenfehlerkorrektur
  • NISQ

Methoden

Einführung in die Verwendung von IBM Q.
Inverted Classroom

  • Anmeldung bis zum 6. Oktober 2023.

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

ECTS Breakdown :
3 ECTS entsprechen 75 Stunden

20 Stunden Vorlesung, 40 Stunden Vorlesungsvorbereitung und 15 Stunden Wiederholung für die Prüfung.

Kontakt:
Prof. Frank Leymann (Univ. Stuttgart) - frank.leymann@iaas.uni-stuttgart.de
Dr. Johanna Barzen   (Univ. Stuttgart) - johanna.barzen@iaas.uni-stuttgart.de

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Fr.11:00 - 12:0006.10.2023 via Webex (LIVE)Vorbesprechung gem. mit UE 194.132
Di.11:00 - 14:0012.12.2023Seminarraum Argentinierstrasse Vorlesung
Mi.11:00 - 14:0013.12.2023Seminarraum Argentinierstrasse Vorlesung
Do.11:00 - 14:0014.12.2023Hörsaal 14 Vorlesung
Fr.11:00 - 14:0015.12.2023Seminarraum Argentinierstrasse Vorlesung
Mo.11:00 - 14:0018.12.2023Seminarraum Argentinierstrasse Vorlesung
Di.11:00 - 14:0019.12.2023Seminarraum Argentinierstrasse Vorlesung
LVA wird geblockt abgehalten

Leistungsnachweis

Mündliche Prüfung

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
14.09.2023 08:00 06.10.2023 10:59 13.10.2023 23:59

Curricula

StudienkennzahlVerbindlichkeitSemesterAnm.Bed.Info
ALG Für alle Hörerinnen/Hörer Freifach

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Lineare Algebra

Sprache

Deutsch