Blockpraktikum Quantencomputing
im Wintersemester 2020/21
Prof. Dr. D. Kranzlmüller,
S. Grundner-Culemann M.Sc.,
T. Guggemos M.Sc.,
M. Höb M.Sc. ,
Willkommen auf der Webseite zum Blockpraktikum Quantencomputing
News
25.09.2020
Der
Prüfungstermin steht fest: Montag, 19. Oktober 2020, zwischen 10 Uhr und 14.30 Uhr.
10.08.2020
Willkommen auf der Webseite zum
Blockpraktikum Quantencomputing im Wintersemester 2020/21 an der LMU.
Das Praktikum wird als Blockveranstaltung vom 12.10.2020 bis 16.10.2020 durchgeführt.
Die Bewerbung zum Kurs beginnt am 15.08.2020 über
Uni2Work.
Aller Vorausicht nach wird das Praktikum Online als Fernlehre durchgeführt
Inhalte
Zwei wissenschaftliche Revolutionen prägten die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts. Zum Einen legten Pioniere wie Konrad Zuse, Alan Turing und John von Neumann die Grundlagen für den Bau der ersten praktikablen Rechenmaschinen. Zum Anderen stürzte das klassische Weltbild der Physik, seit den Tagen Newtons erweitert, aber kaum verändert, mit der Beschreibung der Quantenmechanik in sich zusammen.
Diese wissenschaftlichen Revolutionen zogen sehr schnell technische nach sich. Wie sehr der Computer unsere heutige Gesellschaft, unser Welt- und Menschenbild prägt, steht jedem vor Augen. Weniger bewusst ist vielen, dass die Quantenmechanik unseren Alltag ebenso beeinfusst. Erst die quantenmechanische Beschreibung des Atoms machte es möglich, Halbleiter und den Laser zu entwickeln; das Transistorradio, der CD-Spieler und moderne Computerhardware sind Folgen der Quantenmechanik.
In den letzten Jahrzehnten wurden diese beiden Wissenschaften zusammengeführt; es entstand ein neuer interdisziplinärer Zweig namens Quantum Computing. Das Ziel ist, Quantencomputer zu bauen, Quantenalgorithmen zu entwickeln, und zu untersuchen, welche Konsequenzen die Quantenmechanik für die Informationsübertragung hat.
Das Praktikum baut auf der Vorlesung "Einführung in Quantencomputing" auf.
Teilnahme
- Voraussetzung: Voraussetzung für die Teilnahme am Praktikum ist der Nachweis der erfolgreichen Teilnahme an einer Vorlesung "Einführung in Quantencomputing" an der LMU oder eine vergleichbare Vorlesung an einer anderen Universität.
- Hörerkreis: Das Praktikum richtet sich an Studierende im Masterstudiengang Informatik, Medieninformatik, Bioinformatik, Studierende im Hauptstudium der Informatik (Diplom) bzw. Medieninformatik (Diplom) sowie Studierende mit Nebenfach Informatik.
Studierende Informatik bzw. Medieninformatik Bachelor können das Praktikum als "Vertiefende Themen der Informatik für Bachelor" angeben, Masterstudenten werden aber bevorzugt behandelt.
- SWS/ECTS: 4 Semesterwochenstunden, 6 ECTS gemäß Modulbeschreibung
- Leistungsnachweis: Vortrag + mündliche Prüfung
- Teilnahmebeschränkung: Die Teilnahme ist auf 12 Studenten begrenzt.
Wichtig:
Während des Blockpraktikums besteht Anwesenheitspflicht
Nichterscheinen wird mit der Note 5 "nicht erschienen" an das Prüfungsamt gemeldet.
Das Praktikum findet auf Deutsch statt. / The course will be held in German.
Termine
Anmeldung
- Die Bewerbung für das Praktikum startet am Sa, 15. August 2020 00:00 Uhr via Uni2Work und endet am So, 27. September 2020, 23:59 Uhr
- Die Vergabe der Plätze erfolgt nach der Eignung der Bewerber, unter den oben genannten Teilnahmevoraussetzungen
Blockpraktikum
- Montag 12.10.2020 - Freitag 16.10.2020, jeweils 09:00 bis 18:00 Uhr
- Aller Vorausicht nach wird das Praktikum Online als Fernlehre durchgeführt
Prüfung
Die Prüfung findet am 19. Oktober zwischen 10 Uhr und 14.30 Uhr statt.
Die Prüfung dauert insgesamt etwa 25 Minuten und wird online abgehalten.
Zu Beginn halten Sie als Team einen 5-10 minütigen Vortrag über Ihre Lösung und beantworten danach Fragen zu Ihrer Lösung und zu den Praktikumsinhalten.
Bitte beachten Sie die Regeln zur Online-Lehre, insbesondere, dass es nicht gestattet ist, die Prüfung aufzuzeichnen oder auf anderen Kanälen weiterzuleiten:
http://www.medien.ifi.lmu.de/online-lehre/disclaimer_de.html
Material
Die notwendigen Materialien zum Blockpraktikum finden Sie im Download-Bereich
Recommended Literature
KAYE, Phillip; LAFLAMME, Raymond; MOSCA, Michele.
An introduction to quantum computing
Oxford University Press, 2007
HOMEISTER, Matthias.
Quantum Computing verstehen: Grundlagen-Anwendungen-Perspektiven.
5. Auflage, Springer-Verlag, 2018
Quantum Computation Lecture Notes and Homework Assignments
Cornell, Spring 2006
http://www.lassp.cornell.edu/mermin/qcomp/CS483.html
David McMahon
Quantum Computing Explained
John Wiley & Sons, June 2008
EAN: 9780470181362
Papers
Lov K. Grover
A fast quantum mechanical algorithm for database search
Seth Lloyd, Silvano Garnerone, Paolo Zanardi
Quantum algorithms for topological and geometric
analysis of data
Peter W. Shor
Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer
Emanuel Knill
Nature: PHYSICS -- Quantum Computing
Charles H. Bennett and David P. DiVincenzo
Nature: Quantum information and computation
Ashley Montanaro
Quantum algorithms: an overview
David P. DiVincenzo
The Physical Implementation of Quantum Computation
John Preskill
Quantum Computing in the NISQ era and beyond
Cristian S. Calude and Elena Calude
The Road to Quantum Computational Supremacy
Jay M. Gambetta, Jerry M. Chow and Matthias Steffen
Nature: Building logical qubits in a superconducting quantum computing system
Web Links
IBM Quantum Computer experience
IBM Q Experience: Decoherence
https://quantumexperience.ng.bluemix.net/proxy/tutorial/full-user-guide/002-The_Weird_and_Wonderful_World_of_the_Qubit/006-Decoherence.html
QuIDE Quantum Simulator
http://quide.eu
QuASM Language
https://github.com/QISKit/openqasm
QISKIT Python API
https://www.qiskit.org/
Wolfram QUbit demostrators:
Kontakt/Sprechstunde
Über email bzw. nach den Übungen und Vorlesungen oder nach Vereinbarung.