Suche

06342


Physik Wintersemester 2002/2003
06342 Quanteninformation [WPV]
   
Dozent Ingold
Dauer 4 SWS
Studiensemester 7
Schein Ja (Übungen)
Termin Di, 08:30-10:00 u. Fr, 08:30-10:00, 1003/HZ
Beginn 15.10.2002
Inhalt Quanteninformation ist ein relativ junges, aber sehr aktives Forschungsgebiet. Quantencomputer versprechen für einige Probleme schnellere Algorithmen, so zum Beispiel für die Faktorisierung von Zahlen. Die heute üblichen Verschlüsselungsmechanismen basieren gerade darauf, dass die Faktorisierung mit klassischen Computern ein hartes Problem darstellt. Andererseits bietet die Quantenmechanik sichere Kryptographieverfahren, deren praktische Realisierung schon recht weit fortgeschritten ist. Nicht zuletzt trägt die Beschäftigung mit Fragen der Quanteninformation aber auch zu einem tieferen Verständnis der Quantenmechanik bei.

Folgende Themen sollen in der Vorlesung behandelt werden:

  • verschränkte Zustände und ihre Anwendung (quantum dense coding, entanglement swapping, Teleportation)
  • elementare Quantengatter
  • Komplexität von Algorithmen
  • Algorithmen für Quantencomputer (Deutsch-Algorithmus, Quanten-Fouriertransformation, Shor-Algorithmus)
  • Fehlerkorrektur in Quantencomputern
  • Quantenkryptographie
Begleitend 06343
Vorkenntnisse Kenntnisse im Umfang der Kursvorlesung Theoretische Physik III (Quantenmechanik) sind sehr nützlich, jedoch nicht zwingend vorausgesetzt. Sollten bei einigen Teilnehmern die benötigten Grundlagen aus der Quantenmechanik fehlen, so wird eine entsprechende Einführung gegeben. Dazu sollte allerdings auf Wissen aus der Linearen Algebra zurückgegriffen werden können.
Literatur zur Einführung:
Web-Spezial Nr. 1 "Quanteninformation", Physikalische Blätter 6/99-10/99

weitere Literatur:

  1. J. Preskill, Lecture notes for physics 219
  2. D. Mermin, Lecture notes on quantum computation
  3. M. A. Nielsen und I. L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (Cambridge University Press, 2000)
  4. D. Bouwmeester, A. Ekert und A. Zeilinger (Hrsg.), The Physics of Quantum Information (Springer, 2000)
Weitere, spezielle Literatur wird in einer gesonderten Liste gesammelt.