Physik der Quanteninformation

  • Typ: Vorlesung (V)
  • Lehrstuhl: Fakultät für Physik
  • Semester: SS 2014
  • Ort: Mo: Kl. HS A (30.22)
    Mi: Lehmann Raum 022 (20.22)
  • Zeit:

    Mo: 15:45-17:15
    Mi: 11:30-13:00



    14.04.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau
    16.04.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    23.04.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    28.04.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    30.04.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    05.05.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    07.05.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    12.05.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    14.05.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    19.05.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    21.05.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    26.05.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    28.05.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    02.06.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    04.06.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    11.06.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    16.06.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    18.06.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    23.06.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    25.06.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    30.06.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    02.07.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    07.07.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    09.07.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau

    14.07.2014
    15:45 - 17:15 wöchentlich
    30.22 Kl. HS A 30.22 Physik-Flachbau

    16.07.2014
    11:30 - 13:00 wöchentlich
    30.22 Lehmann Raum 022 30.22 Physik-Flachbau
  • Dozent: Michael Marthaler
    Prof.Dr. Gerd Schön
  • SWS: 3
  • LVNr.: 4023121

Vortragssprache: Deutsch

Scheine: Die Scheine für die Vorlesung können ab jetzt im Sekretariat des TFP 11.01 abgeholt werden.

Prüfungsordnung:

Um eine kombinierte mündliche Prüfung mit TKM I abzulegen, wird kein Übungsschein benötigt, aber eine aktive Teilnahme an den Übungen wird dringend empfohlen. Um die 8 ECTS Punkte für die Vorlesung ohne mündliche Prüfung zu bekommen, wird eine aktive Teilnahme an den Übungen benötigt (min. 50% der Übungen ankreuzen).

Vorläufiger Inhalt der Vorlesung:

0. Geschichtliches

1. Das 2-Levelsystem

 1.1 Grundlagen

 1.2 Rabi-Oszillation

 1.3 Dichtematrix und Dekohärenz

 1.4 Verschränkte Zustände

 1.5 Quantengatter

2. Quantenalgorithmen

 2.1 Quantengatter

 2.2 Schaltkreismodell

 2.3 Deutsch-Josza

 2.4 Shor

 2.5 Mystery-Algorithm (HHL09)

3. Quantenfehlerkorrektur

 3.1 Qubit Fehlerkorrektur

 3.2 Stabiliser Formalismus

 3.3 Grenzwerttheorem

 3.4 Surface-Code

4. Adiabatischer Quantencomputer

 4.1 Adiabatisches Theorem

 4.2 Adiabatische Optimierung

 4.3 Schaltkreis-Hamilton-Operator

Einschub I: Quantisierung des elektrischen Feldes

Einschub II: Zerfall eines 2-Levelsystems

Einschub III: Kette gekoppelter harmonischer Freiheitsgrade

5. Supraleitende Qubits

 5.1 Josephson-Effekt in elektischen Schaltkreisen

 5.2 Der Ladungsqubit und Ladungsrauschen

 5.3 Steuerung von supraleitenden Qubits

 5.4 Der Transmon

 5.5 Circuit Quantum Electro Dynamics

 5.6 Quantum Simulation/Emulation

  5.6.1 Holstein-Polaronen (Analog Superconducting Quantum Simulator for Holstein Polarons)

  5.6.2 Multi-Qubit-Operationen (Many-Body Interactions with Tunable-Coupling Transmon Qubits)

  5.6.3 Photosynthese (Quantum simulator of an open quantum system using superconducting qubits: exciton transport in photosynthetic complexes)

  5.6.4 Spin-Systeme (Digital Quantum Simulation of Spin Systems in Superconducting Circuits)

6. Theorie der Dekohärenz

Literatur:

Stolze, Suter: Quantum Computing

Devitt et al., Quantum Error Correction for Beginners, Reports on Progress in Physics (2013)