Einführung in das Quantencomputing - Teil 2

In dieser Fortsetzung des ersten Quantencomputing-Kurses auf openHPI Einführung in das Quantencomputing (hier Teil 1) erweitert Dozentin Prof. Bettina Just von der Technischen Hochschule Mittelhessen die Grundlagen des Quantencomputings. Sie lernen, wie der Algorithmus zur Teleportation funktioniert, und wie klassische logische Gatter auf Quantenschaltkreisen simuliert werden können. Danach gibt es Mathematik, immer mit Beispielen aus dem Quantencomputing und nur genauso viel, wie es für das Verständnis der Folgekurse erforderlich ist: Vektoren, Matrizen, Tensoren, komplexe Zahlen, und eine Detaillierung der Idee, warum Quantenalgorithmen so schnell sind.

Bitte beachten Sie: Anders als die meisten anderen Kurse auf openHPI steht dieser Kurs nicht unter einer Creative-Commons-Lizenz. Vervielfältigung und Veränderung der Materialien, außer im Zusammenhang mit Ihrer Teilnahme an diesem Kurs, sind nicht gestattet.

October 19, 2022 - November 2, 2022
Language: Deutsch
Advanced, Quantum Computing

Course information

Dieser Kurs vertieft und erweitert das, was Sie schon im Kurs Einführung ins Quantencomputing – Teil 1 gelernt haben. Einen ersten Schwerpunkt bildet die Teleportation: Was steckt hinter dem Begriff und auf welchem Stand ist die praktische Umsetzung? Danach lernen Sie, wie man die klassischen UND-, ODER- und NICHT-Gatter auf einem Quantencomputer simulieren kann, und wie man damit alle Funktionen, die man auf einem klassichen Computer berechnen kann, auch auf einem Quantencomputer berechnen könnte. Als besonders wichtiges Anwendungsbeispiel wird der Quantenaddierer betrachtet.

In der zweiten Kurswoche legen Sie gemeinsam mit der Dozentin die unbedingt notwendigen mathematischen Grundlagen, um Quantencomputing zu verstehen und noch weiter in die Tiefe einzusteigen.

Lernen Sie Vektoren, Matrizen und Tensorprodukte und ihre Bedeutung für Quantenschaltkreise kennen und lassen Sie sich leicht verständlich und nur so weit wie notwendig auf die Welt der komplexen Zahlen ein. Keine Angst: Die Mathematik wird zwischendurch immer wieder für Quantencomputing-Beispiele angewandt.

Der Zeitaufwand beträgt 5-7 Stunden pro Woche, um den Kurs erfolgreich zu absolvieren. Für das Nachrechnen und Nachvollziehen in Woche 2 sollten Sie allerdings etwas zusätzliche Zeit einplanen, falls Sie keine Kenntnisse in linearer Algebra und komplexen Zahlen haben.

Der Kurs setzt einige grundlegende Kompetenzen im Quantencomputing voraus. Sie sollten die Grundbegriffe einordnen und die grundsätzliche Funktionsweise von Quantengattern, -registern, -bits und -schaltkreisen verstanden haben. Sollten Sie diese Kenntnisse nicht besitzen, empfehlen wir Ihnen eine Teilnahme am ersten Kurs der Reihe Einführung ins Quantencomputing.

Beachten Sie, dass dieser Kurs, anders als andere Kurse auf openHPI, nicht unter einer Creative-Commons-Lizenz steht. Sie dürfen die Inhalte nur im Rahmen der Kursteilnahme vervielfältigen und verändern.

Wichtige Termine im Kurs

Für die deutsche (Potsdamer) Zeitzone rechnen Sie eine Stunde hinzu.

  • Freischaltung Woche 1: 19.10.2022, 07:00 Uhr UTC
  • Freischaltung Woche 2 und Abschlussprüfung: 26.10.2022, 07:00 UTC Abgabefrist für die Abschlussprüfung: 01.11.2022, 23:55 UTC (in der Nacht von Dienstag auf Mittwoch um 0:55 Uhr Potsdamer Zeit)

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Certificate Requirements

  • Gain a Record of Achievement by earning at least 50% of the maximum number of points from all graded assignments.
  • Gain a Confirmation of Participation by completing at least 50% of the course material.

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Prof. Dr. Bettina Just

Mathematikerin und Informatikerin, viele Jahre Erfahrung als Projektleiterin in der deutschen und europäischen Versicherungswirtschaft. Seit 2010 Professorin an der THM (Technische Hochschule Mittelhessen). Kurse über Quantencomputing seit 2014. Koordinatorin des Netzwerkes "Quanten an HAWn". Autorin des Buches "Quantencomputing kompakt: Spukhafte Fernwirkung und Teleportation endlich verständlich".