Quanteninformation

Worum geht's

Du lernst die Grundlagen der Quanteninformationstheorie: Zustände und Operationen von Qubits, Verschränkung, einfache Quantenalgorithmen, Quantenmessung, Quantencodierung und Elemente der Quantenfehlerkorrektur. Am Ende kannst du grundlegende Konzepte wie Schmidt-Zerlegung, PPT-Kriterium, Choi-Jamiolkowski-Isomorphismus und einfache Quantenprotokolle anwenden und einfache Schaltkreise entwerfen.

Was du danach kannst

• Beschreibung und Darstellung von Qubit-Zuständen (z. B. Bloch-Kugel)
• Verständnis und Anwendung einfacher Quantengatter und -schaltkreise
• Erkennen und Quantifizieren von Verschränkung (Schmidt-Zerlegung)
• Verständnis von positiven vs. komplett positiven Abbildungen
• Anwendung des PPT-Kriteriums zur Entanglement-Charakterisierung
• Vorgehen zur Purifikation gemischter Zustände
• Konzeption von Teleportations- und anderen Quantenprotokollen
• Grundideen der Quantenfehlerkorrektur und Umgang mit kontinuierlichen Fehlern
• Verständnis der Choi-Jamiolkowski-Isomorphismus

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen und Beispiele
• ÜbungenAnwendung der Methoden in Rechenaufgaben zur Vorbereitung auf die Prüfung

Lehrmethode

• VorlesungEinführung und Erklärung der Konzepte und mathematischen Methoden
• ÜbungsaufgabenEinüben von Rechenverfahren und Festigen des Verständnisses; Voraussetzung für Bonus auf die Note