| NUMMER: | 150318 |
| KÜRZEL: | QuantAlg |
| DOZENT: | Prof. Dr. Alexander May |
| FAKULTÄT: | Fakultät für Mathematik |
| SPRACHE: | Deutsch |
| SWS: | 4 SWS |
| CREDITS: | 5 CP |
| WORKLOAD: | 150 Stunden |
| ANGEBOTEN IM: | jedes Wintersemester |
INFOS
Quantenalgorithmen – Vorlesung (2 SWS)Quantenalgorithmen – Übung (2 SWS)
PRÜFUNGUNGSFORM
Schriftliche Modulabschlussprüfung über 120 Minuten
LERNFORM
Hörsaalvorlesung mit Medienunterstützung, Tutorien als seminaristischer Unterricht, zusätzlich Selbststudium mit ergänzend bereitgestellten Materialien und Aufgaben
LERNZIELE
Nach dem erfolgreichen Abschluss des Modulsbeherrschen die Studierenden die Grundlagen der Quantenalgorithmen
haben die Studierenden erlernt, inwiefern sich Quantencomputer von klassischen Rechnern unterscheiden und welche Klassen von Problemen effizient von Quanten-rechnern gelöst werden
werden die Studierenden in die Lage versetzt, einfache Probleme mit Quanten-algorithmen zu lösen und die Korrektheit ihrer Algorithmen nachzuweisen
können die Studierenden Quantenschaltkreise mit Python auf einem Quanten-rechner oder einem Quanten-Simulator implementieren
INHALT
Die Vorlesung gibt einen Einblick in die Konstruktion von Algorithmen für Quantenrechner und behandelt die folgenden Themen:Quantenbits und Quantengatter
Separabilität und Verschränkung
Teleportation
Quantenschlüsselaustausch
Quantenkomplexität
Simons Problem
Shors Faktorisierungsalgorithmus
Grovers Suchalgorithmus
VORAUSSETZUNGEN
keine
VORAUSSETZUNGEN CREDITS
Bestandene Modulabschlussprüfung
EMPFOHLENE VORKENNTNISSE
Inhalte der Pflichtmodule Mathematik (Module Mathematik 1 – Grundlagen, Mathematik 2 – Algorithmische Mathematik und Mathematik 3 – Anwendungen) und Informatik (Module Informatik 1 – Programmieren, Informatik 2 – Algorithmen und Datenstrukturen und Informatik 3 – Theoretische Informatik)
LITERATUR
1. N. D. Mermin: „Quantum Computer Science – An Introduction”, Cambridge University Press, 20072. M. A. Nielsen, I. L. Chuang: “Quantum Computation and Quantum Information”, Cambridge University Press, 2007
3. M. Homeister: „Quantum Computing Verstehen“, Springer Verlag, 2013