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Quantencomputing (WiSe 2016/17)

Vorlesung

Prof. Dr. Ulrich Hertrampf (Raum 1.107, Tel. +49-(0)711-685 88344)

Termine

Vorlesungen Raum Termine
Do 14:15-15:30 0.124 wöchentlich ab 20.10.16
Mi 15:45-17:00 0.108 wöchentlich bis 18.1.17, außer am 19.10., 16.11., 23.11., 21.12.

 

Übung Raum Termine
Di 17:30-18:30 0.124 ab 15.11.16, nicht am 20.12.16 und nicht am 31.01.17

Die 9. und letzte Übung findet am 7.2. statt und dauert 90 Minuten (also bis 19:00 Uhr).

 

Übungsblätter:

Blatt 1

Blatt 2

Blatt 3

Blatt 4

Blatt 5

Blatt 6

Blatt 7

Blatt 8

Blatt 9

 

 

Für die 23. Vorlesung am 9.02.2017 bitte vorbereiten:

Abschnitt 8.7.

 

Inhalt der 22. Vorlesung (2.02.2017): (Seiten 228-231 im Buch)

Abschnitt 8.6 (2. Hälfte)

 

Inhalt der 21. Vorlesung (26.01.2017): (Seiten 223-227 im Buch)

Abschnitt 8.6 (1. Hälfte)

 

Inhalt der 20. Vorlesung (19.01.2017): (Seiten 217-223 im Buch)

Abschnitt 8.4 (Rest) und 8.5.

 

Inhalt der 19. Vorlesung (18.01.2017): (Seiten 211-217 im Buch)

Abschnitt 8.3 (Rest) und 8.4.

 

Inhalt der 18. Vorlesung (12.01.2017): (Seiten 207-211 im Buch)

Abschnitt 8.3.

 

Inhalt der 17. Vorlesung (11.01.2017): (Seiten 193-206 im Buch)

Abschnitte 8.1 und 8.2.

 

Inhalt der 16. Vorlesung (22.12.2016): (Seiten 183-192 im Buch)  (Vorlesung mangels ausreichender Teilnehmerzahl entfallen, Inhalte bitte im Selbststudium nacharbeiten.)

Abschnitte 7.3 und 7.4.

 

Inhalt der 15. Vorlesung (15.12.2016): (Seiten 169-183 im Buch)

Abschnitte 7.1 und 7.2.

 

Inhalt der 14. Vorlesung (14.12.2016): (Seiten 161-167 im Buch)

Abschnitte 6.6 und 6.7.

 

Inhalt der 13. Vorlesung (8.12.2016): (Seiten 153-161 im Buch)

Abschnitte 6.4 und 6.5.

 

Inhalt der 12. Vorlesung (7.12.2016): (Seiten 146-153 im Buch)

Abschnitt 6.3.

 

Inhalt der 11. Vorlesung (1.12.2016): (Seiten 137-146 im Buch)

Abschnitte 6.1 und 6.2.

 

Inhalt der 10. Vorlesung (30.11.2016): (Seiten 125-135 im Buch)

Kapitel 5.

 

Inhalt der 9. Vorlesung (24.11.2016): (Seiten 101-123 im Buch)

Kapitel 4.

 

Inhalt der 8. Vorlesung (17.11.2016): (Seiten 84-99 im Buch)

Abschnitte 3.5 bis 3.7.

 

Inhalt der 7. Vorlesung (10.11.2016): (Seiten 76-84 im Buch)

  • Quantenschaltkreise als generelles Berechnungsmodell
  • Die Pauli-Matrizen
  • Kontrollierte Operationen
  • Das No-Cloning-Theorem

 

Inhalt der 6. Vorlesung (9.11.2016): (Seiten 60-76 im Buch)

  • Hadamard auf einem n-Bit Register
  • Hadamard Transformation zweimal ausgeführt
  • Algorithmus von Deutsch-Jozsa
  • Algorithmus von Bernstein-Vazirani
  • Abschnitte 3.1 und 3.2 im Schnelldurchlauf - die Inhalte sollten den Teilnehmern geläufig sein

 

Inhalt der 5. Vorlesung (3.11.2016): (Seiten 50-59 im Buch)

  • Homeisters "drei Prinzipien des Quantencomputings"
  • Verschränkung, Bell-Zustände, EPR-Paare
  • Philosophisch/Physikalisches zur Verschränkung

 

Inhalt der 4. Vorlesung (2.11.2016): (Seiten 38-49 im Buch)

  • Wiederholung: Deutsch-Algorithmus
  • Tensorprodukt und n-Bit Zufallsgenerator
  • Messen von Quantenregistern und einzelner Bits
  • Messen als Projektion
  • Observablen

 

Inhalt der 3. Vorlesung (27.10.2016): (Seiten 28-37 im Buch)

  • Quantenregister
  • CNOT
  • Permutationsmatrizen
  • Der Quantenalgorithmus von Deutsch

 

Inhalt der 2. Vorlesung (26.10.2016): (Seiten 20-27 im Buch)

  • Was ist ein Qubit (oder Quantenbit)?
  • Rechenschritte auf Qubits, unitäre Matrizen
  • Hadamard-Matrix
  • Zufallsgenerator

 

Inhalt der 1. Vorlesung (20.10.2016): (Seiten 9-20 im Buch)

  • Was ist eine Berechnung?
  • Turingmaschinen
  • Schaltkreise
  • Schrödingers Katze
  • Quanteneffekte

Literatur