Vorlesung im Sommersemester 2015
(Dr. Markus Grassl, Prof. Dr. Gerd Leuchs)
Vorlesung, 2,5 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5 | |
Zeit: | dienstags, 14:00-15:45 Uhr |
Ort: | Hörsaal D HD (Physikum) |
Prüfung: | mündlich, nach Vereinbarung (Terminvereinbarung per E-Mail) vorraussichtliche Termine: Mo., 03.08.2015, Do., 06.08.2015, Mi., 02.09.2015 |
Quantenrechner bieten die Perspektive, zumindest bestimmte Probleme
mit einer geringeren Komplexität zu lösen als klassische
Computer. Allen voran sind als Beispiele der Algorithmus von Shor zur
Faktorisierung ganzer Zahlen in polynomialer Zeit sowie der
Algorithmus von Grover zur Urbildsuche zu nennen.
Nach einer Einführung in das auf den Prinzipien der
Quantenmechanik basierende Berechnungsmodell werden verschiedene
Quantenalgorithmen genauer betrachtet. Ergänzend werden
grundlegende Verfahren zur Implementierung von
Quantentransformationen, Fehlerkorrektur und Fehlertoleranz
besprochen. Ein weiteres Themengebiet umfasst Grundbausteine der
Quantenkryptographie.
Die Vorlesung wendet sich an Studierende der Fachrichtungen Physik, Informatik, Mathematik sowie Elektrotechnik im letzten Jahr des Bachelorstudiums oder im Masterstudium. Die erforderlichen Grundlagen werden in der Vorlesung vermittelt.
Interessenten werden gebeten, per E-Mail Kontakt aufzunehmen. Sprechstunde nach Vereinbarung.
David Deutsch.
"Quantum Theory, the Church-Turing Principle and the Universal Quantum Computer".
Proceedings of the Royal Society A, vol. 400, no. 1818, pp. 97-117, July 1985.
DOI: 10.1098/rspa.1985.0070
David Deutsch and Richard Jozsa.
"Rapid Solution of Problems by Quantum Computation".
Proceedings of the Royal Society A, vol. 493, no. 1907, pp. 553-558, December 1992.
DOI: 10.1098/rspa.1992.0167
D. R. Simon.
"On the power of quantum computation."
Proceedings 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS 1994), pp. 116-123, November 1994.
DOI: 10.1109/SFCS.1994.365701
Peter W. Shor.
"Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer."
arXiv:quant-ph/9508027
A. Yu. Kitaev.
"Quantum measurements and the Abelian Stabilizer Problem."
arXiv:quant-ph/9511026
S. Parker and M. B. Plenio
"Efficient factorization with a single pure qubit and logN mixed qubits."
Physical Review Letters, vol. 85, 3049, October 2000.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.85.3049
arXiv:quant-ph/0001066
Niklas Johansson, Jan-Åke Larsson.
"A classical Deutsch-Jozsa algorithm".
arxiv.org:1506.04627 [quant-ph]
Lov K. Grover.
"A fast quantum mechanical algorithm for database search."
arXiv:quant-ph/9605043
Matthias Homeister.
Quantum Computing verstehen.
Heidelberg: Springer, 2013.
ISBN: 978-3-8348-1868-3
Michel Boyer, Gilles Brassard, Peter Høyer and Alain Tapp.
"Tight bounds on quantum searching."
Fortschritte der Physik, vol. 46, no. 4-5, pp. 493-505, June 1998.
DOI: 10.1002/(SICI)1521-3978(199806)46:4/5<493::AID-PROP493>3.0.CO;2-P
arXiv:quant-ph/9605034
Gilles Brassard, Peter Hoyer, Michele Mosca, and Alain Tapp.
"Quantum Amplitude Amplification and Estimation."
arXiv:quant-ph/0005055
Gilles Brassard and Peter Hoyer.
"An Exact Quantum Polynomial-Time Algorithm for Simon's Problem."
arXiv:quant-ph/9704027
Charles H. Bennett and Gilles Brassard.
"Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing".
In Proceedings of IEEE International Conference on Computers, Systems and Signal Processing, 1984.
http://researcher.watson.ibm.com/researcher/files/us-bennetc/BB84highest.pdf
Artur K. Ekert.
"Quantum cryptography based on Bell's theorem."
Physical Review Letters vol. 67, pp. 661-663, 1991.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.67.661
Markus Grassl
Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts Günther-Scharowsky-Straße 1, Bau 24 91058 Erlangen Telefon: +49 9131 6877 132 E-Mail: Markus.Grassl[at]mpl.mpg.de |