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 QKDQKD
Survey