Vorlesung

Quantum Computing

Hartmut Klauck

WS 2004/05


Termine:

Vorlesung: Mi,  14-16 (Magnus)
Übung:       Fr,  13.30 Raum 310


Inhalt:

Im "Quantum Computing" werden quantenmechanische Berechnungsmodelle untersucht. Dieses Forschungsgebiet  zwischen Informatik und Physik geniesst weltweit grosse Aufmerksamkeit seit der Entdeckung der Algorithmen von Shor zur effizienten Faktorisierung ganzer Zahlen und von Grover zum schnellen Durchsuchen von Datenbanken. In der Vorlesung sollen die Grundlagen quantenmechanischer Berechnungsmodelle definiert, die wichtigsten Quantenalgorithmen erläutert und Techniken zum Beweis unterer Schranken beschrieben werden.

Vorkenntnisse:

Vordiplom Informatik erwünscht, Kenntnisse in linearer Algebra sind hilfreich

Scheinerwerb:

Fachgespräch

Vorlesungen:

20.10.: .pps , pdf  [Quantenmechanik, Qubits, unitäre Transformationen, Deutschs Algorithmus]
27.10.: .pps , pdf  [Tensorprodukt, Projektionsmessungen, Deutsch Josza, No Cloning, Teleportation, Superdense Coding]
 3.11.:  .pps , pdf  [Unterscheidbarkeit, Bellsche Ungleichung, Schaltkreise und Komplexitätsklassen]
10.11.: .pps , pdf  [BQP in PSPACE, Beschränkte Präzision, endliche Basen, Vaidmans Bombe]
17.11.: .pps , pdf  [Simons Algorithmus, Problem des Bestimmens der Ordnung in Z_N, Reduktion von Faktorisierung]
24.11.: .pps , pdf  [Reduktion von Faktorisierung, RSA, Hidden Subgroup Problem, Def. QFT]
  1.12.: .pps , pdf  [QFT, Phase Estimation, Shors Algorithmus]
  8.12.: .pps , pdf  [Hidden Subgroup Problem]
22.12.:  [Grover Algorithmus]
  5.1.:   .pps , pdf  [Grover Algorithmus, Untere Schranken für Suchproblem]
12.1.:   .pps , pdf  [Minima finden, Amplituden Amplifikation, Element Distinctness]
19.1.:   .pps , pdf  [Random Walks, Quantum Walks, Hitting Time, Element Distinctness]
26.1.:   .pps , pdf  [Quantum Key Distribution]
 2.2.:    .pps , pdf  [Dichtematrizen, Bit Commitment, Coin Flipping]
 9.2.:    .pps , pdf  [Implementierungen]

 

 

Übungszettel:

27.10: .ps , pdf
 3.11:  .ps , pdf
10.11: .ps , pdf
17.11: .ps , pdf
24.11: .ps , pdf
  8.12: .ps , pdf




Literatur:

Nielsen/Chuang: Quantum Computation and Quantum Information

Ebenfalls empfohlen (und kostenlos):

John Preskill's lecture notes


Umesh Vazirani's course

Einige Übersichtsartikel

Dorit Aharonov's Survey

Bomb Testing Experiment

Survey Hidden Subgroup Problem

Experiment zu QKD

QKD Survey


 
15.2.2005,   Hartmut Klauck