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.

• 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

Einführung in die Verwendung von IBM Q.
Inverted Classroom - Anschauen von Videos bis zum 3.10.2022, Diskussionen im Anschluss (Termine siehe unten).

Es besteht eine (virtuelle) Anwesenheitspflicht.
Die Veranstaltung findet live via Webex statt, Videos werden ab September 2022 zur Verfügung gestellt.

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

Mündliche Prüfung

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Lineare Algebra