Quanteninformation

What it is about

You will learn the fundamentals of quantum information theory: states and operations of qubits, entanglement, simple quantum algorithms, quantum measurement, quantum coding and elements of quantum error correction. In the end you will be able to apply fundamental concepts such as Schmidt decomposition, PPT criterion, Choi–Jamiołkowski isomorphism and simple quantum protocols and design simple circuits.

What you will be able to do

• Description and representation of qubit states (e.g., Bloch sphere)
• Understanding and application of simple quantum gates and circuits
• Recognition and quantification of entanglement (Schmidt decomposition)
• Understanding of positive vs. completely positive maps
• Application of the PPT criterion for entanglement characterization
• Procedure for purification of mixed states
• Conceptualization of teleportation and other quantum protocols
• Basic ideas of quantum error correction and handling of continuous errors
• Understanding of the Choi–Jamiołkowski isomorphism

What the module consists of

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

Teaching method

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