Einführung in Quantencomputing

Vorlesung mit Übung im Sommersemester 2023
Prof. Dr. D. Kranzlmüller, Dr. T. Guggemos,
K. Staudacher, X-T. M. To, F. Krötz

Willkommen auf der Webseite zur Einführung in Quantencomputing im Sommersemester 2023. Auf dieser Seite finden Sie sämtliche Informationen zur Vorlesung und zu den begleitenden Übungen

PhotonQ
source: University of Vienna

IQM
source: Bluefors Quantencomputer
am Leibniz-Rechenzentrum

News
05.05.2023
Der Raum für die Vorlesung wurde auf B 001 geändert (Ein Stockwerk über B U101)
21.04.2023
Aufgrund des Bahnstreiks wird die heutige Vorlesung einmalig auch als Stream angeboten. Den Link dazu finden Sie im Ankündigungsforum auf Moodle.
19.04.2023
Aufgrund des Bahnstreiks am 21.04. wird der Einschreibeschlüssel für Moodle bereits vor der ersten Vorlesung veröffentlicht. Er lautet: FunWithQuantum=)
Bitte registrieren Sie sich bis Freitag, den 28.04.2023, 12:00 Uhr, mit diesem Schlüssel auf Moodle, wenn Sie an der Vorlesung teilnehmen möchten.
03.04.2023
Der Übungstermin wurde von Donnerstag 12-14 Uhr auf Freitag 10-12 Uhr verschoben.
08.03.2023
Die Vorlesung wird ausschließlich über das Lernsystem Moodle organisiert. Die Zugangsdaten für Moodle bekommen Sie in der ersten Vorlesung. Sie müssen sich NICHT im LSF oder in uni2work registrieren.

Wichtig: Um am Übungsbetrieb teilnehmen zu können, kommen Sie bitte unbedingt in die erste Vorlesung, da ansonsten kein Platz im Übungsbetrieb garantiert werden kann.
05.03.2023
Die Vorlesung wird ausschließlich in Präsenzunterricht stattfinden. Vorlesungsaufzeichnungen der letzten Semester finden sich in LMUCast.

Inhalte der Vorlesung

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.

Die Vorlesung erläutert die Grundlagen des Quantencomputings, u.a.:

In den Übungen sollen diese Kennntnisse vertieft und selbstständig Quantenalgorithmen implementiert werden. Diese werden mit einem Simulator, aber auch mit einem echten Quantencomputer (IBM-Q) durchgeführt.

Vorkenntnisse

Zur Teilnahme sollten Sie mit folgenden Inhalten vertraut sein:

Teilnahme