| NUMMER: | 150318 |
| KÜRZEL: | QuantAlg |
| MODULBEAUFTRAGTE:R: | Önder Askin, Timo Glaser, Iggy van Hoof |
| DOZENT:IN: | Prof. Dr. Alexander May |
| FAKULTÄT: | Fakultät für Informatik |
| SPRACHE: | Deutsch |
| SWS: | 4 SWS |
| CREDITS: | 5 CP |
| WORKLOAD: | 150 Stunden |
| ANGEBOTEN IM: | jedes Wintersemester |
BESTANDTEILE UND VERANSTALTUNGSART
Quantenalgorithmen – Vorlesung (2 SWS)Quantenalgorithmen – Übung (2 SWS)
PRÜFUNGEN
| FORM: | schriftlich |
| ANMELDUNG: | eCampus |
| DATUM: | 0000-00-00 |
| BEGINN: | 00:00:00 |
| DAUER: | 120 min |
| RAUM: |
LERNFORM
Hörsaalvorlesung mit Medienunterstützung, Tutorien als seminaristischer Unterricht, zusätzlich Selbststudium mit ergänzend bereitgestellten Materialien und Aufgaben
LERNZIELE
Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls- beherrschen 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 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
SONSTIGE INFORMATIONEN
Zur Vorlesung existiert ein Skript.Aktuelle Informationen wie Vorlesungstermine, Räume oder aktuelle Dozent*innen und Übungsleiter*innen sind im Vorlesungsverzeichnis der Ruhr-Universität https://vvz.rub.de/ und im eCampus https://www.rub.de/ecampus/ecampus-webclient/ zu finden.