Quantencomputer sind sind hochkomplexe Maschinen, von denen sich IT-Expert:innen vor allem riesige Fortschritte in der Rechengeschwindigkeit erhoffen. Sie können Probleme in Optimierung, Algorithmik und Kryptographie lösen, die bisher nicht lösbar waren. Vor allem da, wo viele Bedingungen in einem komplexen und wechselseitigen Zusammenspiel betrachtet werden können, etwa in Optimierung, Medizin, Simulation, Logistik, KI, Big Data und vielen anderen Bereichen können Quantencomputer ihr großes Potenzial entfalten. Hierfür braucht es aber Fachkräfte, die diese Potenziale erkennen und Anwendungsszenarien entwickeln können. Derzeit wird hierfür aber oftmals ein tiefes Verständnis von Quantenmechanik oder höherer Mathematik benötigt. Dieser Kurs erhebt den Anspruch, diese Problematik aufzulösen. Lediglich mit grundlegendem mathematischen Wissen auf Schulniveau erklärt Prof. Bettina Just von der THM (Technische Hochschule Mittelhessen), Autorin von Quantencomputing kompakt: Spukhafte Fernwirkung und Teleportation endlich verständlich anschaulich und leicht nachvollziehbar, was es mit Quantenbits, Quantenregistern, Quantengattern und Quantenschaltkreisen auf sich hat.

Der Kurs ist der Anfang einer Reihe von aufeinander aufbauenden Kursen zur Einführung in die Quantentechnologie, die in nächster Zeit auf openHPI veröffentlicht werden. Er bietet einen guten Einstieg in andere Kurse, die auf dem Kanal Quantum Computing auf openHPI nach und nach veröffentlicht werden.

In diesem ersten Kurs zu den Grundlagen des Quantencomputings lernen Sie die Historie und aktuelle Anwendbarkeit der Quantentechnologie kennen. Danach geht der Kurs schnell über zu einer Einführung in das Qubit, Quantenschaltkreise und Quantenregister. Die Begriffe der Zustände und Illustrationen der Konzepte werden eingeführt. Nach einem tiefen Einstieg in Quantengatter und echten Zufall gibt es dann noch einen Ausblick auf das Prinzip hinter der enormen Leistung von Quantenalgorithmen.

Der Kurs Quanteninformation und -kryptografie - Teil 1 schließt nahtlos an diesen Kurs an. Es ist hilfreich, für den Kurs Kryptographie, wenn sie die Einführung besucht haben. Die Kurse sind aber getrennt und können unabhängig voneinander besucht werden.

Die erfolgreiche Teilnahme an diesem Kurs mit beaufsichtigter Zertifikatsprüfung kann mit weiteren Kursen zu ECTS-Punkten am HPI umgewandelt werden. Die genauen Bedingungen werden auf dem openHPI-Quantum-Computing-Kanal bekanntgegeben.