Lecture: 5.04.4529 Quantencomputer - Details

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General information

Course name Lecture: 5.04.4529 Quantencomputer
Subtitle Schwerpunkt: Theoretische Physik
Course number 5.04.4529
Semester WiSe24/25
Current number of participants 15
Home institute Institute of Physics
Courses type Lecture in category Teaching
Next date Monday, 27.01.2025 12:30 - 14:00, Room: W02 3-349
Type/Form V
Pre-requisites Kursvorlesungen des Bachelorstudiums in theoretischer Physik, insbesondere TP II: Quantenmechanik
Learning organisation Die Studierenden werden mit einigen grundlegenden Konzepten der Quanteninformationsverarbeitung vertraut gemacht. Insbesondere sollen sie die Möglichkeiten und Grenzen von Quantencomputern anhand einfacher Beispiele kennenlernen. Sie werden befähigt, weiterführende Literatur zu dem Problemkreis selbständig zu lesen. Das Studium quantenmechanischer Mechanismen im Kontext der Informationsverarbeitung führt darüberhinaus zu einen unkonventionellen Blick auf die Eigenheiten der Quantenmechanik und befördern ihr tieferes Verständnis.
Lehrsprache deutsch
Miscellanea Medienform: Überwiegend Tafel, ergänzt durch Beamer
ECTS points 3

Rooms and times

W02 3-349
Monday: 12:30 - 14:00, weekly (1x)
(W02 3-349)
Monday: 12:30 - 14:00, weekly (12x)
(W02 2-349)
Monday: 12:30 - 14:00, weekly (1x)

Comment/Description

Aufbauend auf einer kurzen Wiederholung der relevanten Konzepte der Quantenmechanik wie Superposition, Verschränkung und Nichtlokalität werden die grundlegenden Eigenschaften von Quantencomputern besprochen. Die wichtigsten Quantengatter werden eingeführt und in ihrer Wirkungsweise charakterisiert. Einfache Beispiele zu Quantenalgorithmen wie der Deutsch-, Bernstein-Vazirani- und Simon-Algorithmus werden diskutiert und zur Vorbereitung auf den Shor'schen Faktorisierungsalgorithmus genutzt. Der Grover-Algorithmus zur Lösung schwieriger Optimierungsprobleme wird erläutert. Abschließend werden Methoden zur Fehlerkorrektur und der Stand der experimentellen Realisierung von Quantencomputern besprochen.