### PO 2020 ### ### Studiengang und Semester 3MOMI:2020 ### Modulbezeichnung Quantencomputer~~ ### Englische Modulbezeichnung Quantum Computing ### Art Wahlpflichtfach ### ECTS-Punkte 5 ### Studentische Arbeitsbelastung 25, 125 ### Voraussetzungen (laut Prüfungsordnung) Grundkenntnisse aus der Naturwissenschaft ### Empfohlene Voraussetzungen ### Pruefungsform und -dauer Klausur (120 min) ### Lehrmethoden und Lernmethoden Medienformen: Video, Flash, PDF, Applets, VRML, etc. Lernform: eLearning. Multimedial aufbereitetes Online-Studienmodul zum Selbststudium mit zeitlich parallel laufender Online-Betreuung (E-Mail, Chat, Einsendeaufgaben u. a.) sowie Präsenzphasen. ### Modulverantwortlicher M. Homeister (THB) ### Modulautor M. Homeister (THB) ### Qualifikationsziele Die Studierenden verstehen den Aufbau von Quantenregistern und Operationen auf solchen. Sie können Quantenschaltkreise entwerfen und deren Funktionsweise evaluieren. Sie verstehen wichtige Quantenalgorithmen und Verfahren der Quanteninformationsverarbeitung und können die Bedeutung für die Praxis einschätzen. Die Studierenden kennen die Grundlagen der Quantenphysik, soweit diese für das Verständnis von Verfahren des Quantum Computing und der Quanteninformationsverarbeitung benötigt werden und beginnen den Zusammenhang von Physik und Informatik zu verstehen. ### Lehrinhalte Quantencomputer und Verfahren der Quanteninformationsübertragung stellen ein zukunftsweisendes und faszinierendes interdisziplinäres Forschungsgebiet dar. Dieses Modul führt Studierende mit den Informatikkenntnissen des Masterstudiengangs Medieninformatik ohne weitere spezielle Vorkenntnisse in dieses Gebiet ein. Themen sind der Aufbau von Quantencomputern, Arbeitsweise von Quantenalgorithmen und Verfahren zur Quanteninformationsübertragung, wie Teleportation und Kryptographie. 1. Einführung, Geschichtliches, das Qubit 2. Operationen auf Qubits, Ein Zufallszahlengenerator 3. Quantenregister 4. Der Algorithmus von Deutsch 5. Das Doppelspaltexperiment 6. Verschränkung und Quantenteleportation 7. No-Cloning-Theorem und Quantenkryptographie 8. Quantenversuche: Grovers Algorithmus 9. Dekohärenz und fehlerkorrigierende Codes ### Literatur M. Homeister: Quantum Computing verstehen. Springer Vieweg, 6. Auflage, 2020. J. D. Hidary: Quantum Computing: An Applied Approach. Springer, 2. Auflage 2021. M. Nielsen, I. L. Chuang: Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2010.