Quanteninformation
Quantum Information

Modul PH2237

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2017/8 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2017/8WS 2016/7

Basisdaten

PH2237 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie
  • Spezialisierung im Elitemasterstudiengang Theoretische und Mathematische Physik (TMP)

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h  h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2237 ist Norbert Schuch.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Quantum Information is concerned with the study of quantum mechanics from the point of view of information theory, as well as with the use of quantum mechanical systems for the purpose of information processing and computation. On the one hand, this includes quantum information theory, with topics such as quantum teleportation, the transmission of information through quantum channels, quantum cryptography, and the quantification of quantum entanglement as a resource for the aforementioned tasks. On the other hand, it involves quantum computation, i.e., computation based on the laws of quantum mechanics, covering topics such as quantum algorithms, quantum error correction, and the physical realization of quantum computers.

This lecture will provide a comprehensive introduction to the field of Quantum Information. Planned topics include

  • States, evolution, and measurement
  • Quantum entanglement
  • Quantum channels
  • Quantum cryptography
  • Quantum computation and quantum algorithms
  • Quantum error correction
  • Implementations of quantum information processing

Lernergebnisse

keine Angabe

Voraussetzungen

Very good knowledge of Linear Algebra is essential for this lecture. Knowledge of quantum mechanics is certainly useful, but not strictly necessary. (However, please let me know in advance should you have no prior knowledge of quantum mechanics.)

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Quantum Information Schuch, N. Fr, 14:00–16:00, PH 2271

Lern- und Lehrmethoden

keine Angabe

Medienformen

keine Angabe

Literatur

keine Angabe

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer schriftlichen Prüfung von 60 Minuten Dauer wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch mündlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 25 Minuten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.