Quantenalgorithmen
CITS » Lehre » Sommersemester 2016

Quantenalgorithmen

(BSc Mod 9c: BSc Modul 9c; BSc NF 4: BSc NF Modul 4;
Modul1(G3); MSc Mod 2: Modul2(G3); MSc Mod 3:
Modul3(G3); MSc Mod 5: Modul 5; MSc NF 6 (4.5 CP))

Vorlesungen
Dozent Zeit Raum Erstmals am
Prof. A. May montags, 10.00-12.00 NAFOF 02/257 11.04.2016
Übungen
Dozent Zeit Raum Erstmals am
Gottfried Herold Montags, 12.00 - 14.00 (wöchentlich) NB 2/99 18.4.2016
Gottfried Herold Montags, 16.00 - 18.00 (alle 2 Wochen) NA 5/64 18.4.2016

Skript

Skript zur Vorlesung
01 PDF Klassische Berechnung, Zustand eines Qubits, Quanten-Münzwurf
02 PDF Unitäre Abbildungen, Tensorprodukt, Zustand eines 2-Qubit Systems
03 PDF Verschränkung, Tensorprodukt für Matrizen, No-Cloning Theorem
04 PDF n-Qubit System, Quanten-Teleportation, Superdense Coding
05 PDF Quanten-Schlüsselaustausch, BB84-Protokoll, B92-Protokoll
06 PDF Boolesche Schaltkreise, Universelle Menge, Uniformität
07 PDF Nicht-Uniformität, reversible Schaltkreise, r-universell
08 PDF Die Klassen QP und BQP, Deutsch-Josza Problem, Bernstein-Vazirani Problem
09 PDF Verallgemeinertes Simon-Problem, RSA und Gruppenordnung
10 PDF Phasenbestimmung, Quanten Fourier Transformation, periodischer Zustand
11 PDF Finden der Periode, Gaußalgorithmus, Shor's Algorithmus
12 PDF Faktorisieren, DLogs, Datenbanksuche, Grover-Iteration, Grover-Algorithmus
13 PDF Fehlerkorrektur, 3-Qubit Code, Quanten Bit Commitment

Gesamtes Skript (1-8)

Gesamtes Skript (9-13)



Übungsbetrieb

Es findet im wöchentlichen Wechsel eine Präsenzübung und eine Hausübung (d.h. Vorrechenübung) statt. In den Wochen mit Präsenzübung gibt es 2 Übungstermine. In den Wochen mit Hausübung findet nur eine Übung von 12 - 14 Uhr statt.

Am 18.7.2016 findet keine Übung mehr statt.

Übungsblätter

Übungsblätter
Präsenzübung Hausübung Bemerkungen
Präsenzblatt 1 (18.04.) Hausübung 1 (Abgabe:25.04.) Hausaufg. 1: Vorzeichen in Def. von |x> korrigiert
Präsenzblatt 2 (02.05.) Hausübung 2 (Abgabe:09.05.)
Präsenzblatt 3 (23.05.) Hausübung 3 (Abgabe:30.05.) 20 Punkte = 100%
Präsenzblatt 4 (6.06.) Hausübung 4 (Abgabe:13.06.)
Präsenzblatt 5 (20.06.) Hausübung 5 (Abgabe:27.06.)
Präsenzblatt 6 (04.07.) Hausübung 6 (Abgabe:11.07.) Klarstellung Aufg. 3b: Ignorieren Sie polynomielle Faktoren. Korrektur Aufg 1:psi = gamma


Kommentar

Die Vorlesung gibt einen Einblick in die Konstruktion von Algorithmen für Quantenrechner.

Themenübersicht:
- Quantenbits und Quantengatter
- Separabilität und Verschränkung
- Teleportation
- Quantenschlüsselaustausch
- Quantenkomplexität
- Simons Problem
- Shors Faktorisierungsalgorithmus
- Grovers Suchalgorithmus