Introduction to Quantum Optics and Applications

Worum geht's

Du lernst die physikalische Schicht der Quantenkommunikation kennen: Modellierung von Signalen im Fock-Raum, elementare Gatter, Joint-Detection-Receiver und gequetschtes Licht. Am Ende kannst du grundlegende Quantenkommunikationstechniken beschreiben und Konzepte zwischen Theorie und experimenteller Umsetzung entwickeln.

Was du danach kannst

• Grundlagen der Quantenkommunikation verstehen
• Fock-Raum als Modell für Quantensignale anwenden
• Joint-Detection-Receiver und deren Bedeutung erklären
• elementare Quanten-Gatter der physikalischen Schicht beschreiben
• Vor- und Nachteile gequetschten Lichts in Übertragungssystemen einschätzen
• An der Schnittstelle Theorie/Experiment neue Konzepte formulieren

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen (Skript, Tafel, Kurzvideos)
• Übungen / HausaufgabenVertiefung der Vorlesungsinhalte durch Mathematik- und Programmieraufgaben

Lehrmethode

• VorlesungsskriptStrukturierte Darstellung der Inhalte zur Vorbereitung und Nachbereitung
• Präsenzvorlesung an der TafelErklärung und Herleitung zentraler Konzepte
• Kurzvideos (asynchron, online)Flexible Wiederholung von Vorlesungsinhalten
• Wöchentliche Hausaufgaben (mathematisch und programmierend)Training des problemlösenden Denkens und Überprüfung des Lernfortschritts
• Übungen mit Fragen & AntwortenKlärung offener Fragen und Vertiefung durch Beispiele
• Praktische Nutzung von QuNetSim und QuTiP in ÜbungenImplementierung und numerische Untersuchung kleiner Algorithmen