Hochschule Darmstadt - Fb Informatik

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Modulbeschreibung
Modul:Quanten-Computing

Quantum computing

Belegnummern:30.2660 [PVL 30.2661]
Sprache:deutsch
Zuordnung:Bachelor 2021 - Wahlpflichtkatalog I
Bachelor dual KITS 2021 - Wahlpflichtkatalog I
Bachelor dual KoSI 2021 - Wahlpflichtkatalog I
Bachelor KMI 2021 - Wahlpflichtkatalog I
Bachelor 2014 - Katalog I: Anwendungs- und systemorientierte Module
Bachelor dual KoSI 2014 - Katalog I: Anwendungs- und systemorientierte Module
Bachelor KMI 2014 - Katalog I: Anwendungs- und systemorientierte Module
Lehrform:VP = Vorlesung mit integriertem Praktikum
SWS:4
CP:5
Prüfung:Klausur
Anmeldung zur Prüfung:explizit und unabhängig von der Belegung
PVL (z.B. Praktikum):unbenotet (Aktive Beteiligung an den Praktika, die in die Vorlesung eingebettet sind. Die Praktika sind unbenotet, werden aber testiert.)
Häufigkeit des Angebots:jährlich (bisher nicht angeboten)
Erforderliche Vorkenntnisse:Die Programmier- und Mathematikvorlesungen aus den ersten zwei Semestern sollten erfolgreich abgeschlossen sein.
Lernziele:Studierende können nach erfolgreichem Abschluss der Veranstaltung
  • die physikalisch-mathematischen Grundlagen eines Quantencomputers verstehen
  • die Programmierparadigmen für Quantencomputer verstehen
  • verschiedene einfache Algorithmen für einen Quantencomputer codieren
  • das Potential von Quantencomputern für unterschiedliche Gruppen von Anwendungsfällen einschätzen und beurteilen
  • die derzeitigen physikalischen Realisierungen von Quantencomputern verstehen
  • den Stand der aktuellen Forschung einschätzen
Lehrinhalte:
  • Mathematische Grundlagen: Zu großen Teilen werden Kenntnisse aus den Vorlesungen ‚Mathematik für Informatiker‘ verwendet, die an einigen Stellen ergänzt und vertieft werden müssen z.B. um Hilberträume und ihre Eigenschaften
  • Physikalische Grundlagen: Quantenmechanik (Prinzipien, Beispiele und ein kurzer Geschichtsüberblick)
  • Qubits
  • Quantengatter und -schaltkreise
  • Existierende Quantenalgorithmen
  • Übungsbeispiele zur Quantenprogrammierung mit Hilfe von Simulationssoftware
  • Existierende und geplante Ansätze zur Realisierung von Quantencomputern
Literatur:
  • Matthias Homeister: Quantum Computing verstehen, Springer Vieweg, 2018, 5. Auflage
  • Eleanor Rieffel, Wolfgang Polak: Quantum Computing, MIT Press, 2014
Weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben
Modulverantwortung:Arnim Malcherek
Freigabe ab:SS 2023

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