Seminar: Quantenrechner

Dozenten: Prof. Johannes Köbler und Olaf Beyersdorff

Termin: SE Mi 11-13, RUD 25, 4.112   J. Köbler / O. Beyersdorff
Zuordnung: Hauptstudium, Seminar

Inhalte und Lernziele

In diesem Seminar werden aktuelle Themen aus den Bereichen Quantenalgorithmen, der Quantenkommunikation und der Quantenkryptografie behandelt.
Einführend behandeln wir Quantenbits, Quantenschaltkreise und Quantenalgorithmen und versuchen eine Einordnung der Mächtigkeit von Quantenrechnern mittels klassischer  und  Quanten-Komplexitätsklassen.  Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf Quantenalgorithmen, insbesondere behandeln wir den Faktorisierungsalgorithmus von Shor. Dabei geht es auch um die Frage, inwieweit die Sicherheit von Kryptosystemen durch die Entwicklung von Quantencomputern gefährdet ist.

Das Seminar eignet sich sehr gut zur Vorbereitung auf eine Studien- oder Diplomarbeit.
 


 

Themen


 
 

Vortragstermine

 
14.4.  Themenvorstellung  Olaf Beyersdorff 
     
28.4.  Einführung und mathematische Grundlagen (Kap. 1)  A. Hentschel 
12.5.  Quantenschaltkreise (Kap. 2)   J. Kleine 
19.5.  Die Komplexitätsklasse BQP und ihre Beziehung zu klassischen Komplexitätsklassen (Fortnow)   Carsten Schwarz
26.5.  Erste Quantenalgorithmen (Kap. 3)   Kase, Liske
2.6.  Der Suchalgorithmus von Grover (Kap. 4)   G. Pickert
9.6.  Die Quanten- Fourier- Transformation (Kap. 5)   H. Brandenburg
16.6.  Der Algorithmus von Shor zur Faktorisierung ganzer Zahlen (Kap. 5)   G.M. Koch
23.6.  Realisierung von Quantenrechnern   M. Lemke
30.6.  Endliche Quanten- Automaten (Kap. 6)   H. Hübner
7.7.  Quanten-Kommunikationskomplexität (Kap. 7)   Robert König, Christian Fiebrig
14.7.  Quantenkryptologie (Kap. 7)   Martin Schmidt

Die Kapitelangaben beziehen sich auf das Skript von Jacobo Torán.
 


 

Empfohlene Literatur

Das Seminar orientiert sich hauptsächlich an dem unten angegebenen Skript von Jacobo Torán.