Inhalt: Der Kurs behandelt in eingehender Tiefe das neue Feld
der Quanten-Informations- Verarbeitung. Er beginnt mit einer
Einfuehrung in die Grundlagen der Quantenmechanik, beschreibt Konzepte
von Zustaenden und Messungen und fragt, in welchen Sinn die von
Quantensystemen getragene Information verschieden von klassischer
Information ist. Moegliche und unmoegliche Maschinen werden vorgestellt
und das Phaenomen der Verschraenkung in Quantensystemen gruendlich
diskutiert, fuer endlichdimensionale und unendlichdimensionale Systeme.
Quantenkryptographie, Quantenrechnung und Quantensimulation stehen im
Zentrum des zweiten Teils der Vorlesung. Schliesslich werden
Schnittstellen mit der Theorie und Simulation von Vielteilchensystemen
im Festkoerperkontext ausgelotet und aufgezeigt, wie sich physikalische
Implementierungen dieser Ideen in quantenoptischen Systemen realisieren
lassen.
1.W.
2.W.
Do Fr Fr
13:30-15:00 9:15-10:45 9:15-10:45 (Uebung)
Allgemeine
Literatur:
M.A. Nielsen, I.L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information,
Cambridge University Press, Cambridge 2000.
D. Bouwmeester, A. Ekert, A. Zeilinger, The Physics of Quantum Information,
Springer, Berlin Heidelberg New York 2000.
J. Eisert, M.M. Wolf, Quantum Computing, Kapitel im
"Handbook of Nature-Inspired and Innovative Computing" Springer, Berlin
Heidelberg New York 2006 (elektronisch zugaenglich unter http://xxx.lanl.gov/abs/quant-ph/0401019).
S. Haroche, J.-M.Raimond, Exploring the Quantum: Atoms, Cavities,
and Photons, Oxford University Press, New York 2006.
Inhalt:
Einfuehrung und Motivation, Geschichte des Quanten-Rechnens, der
Quanten-Kryptographie und der Quanten-Information, Hierarchie von
unmoeglichen Maschinen (Klonieren, gemeinsames Messen, Bellsches
Telefon).
Literatur:
M.A. Nielsen, I.L. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information,
Cambridge University Press, Cambridge 2000.
R.F. Werner, Quantum Information Theory - an Invitation,
quant-ph/0101061.
24.10.2008:
Vorlesung
Inhalt:
Strukturelemente der Quantenmechanik: Hilbertraeume, Basen,
zusammengesetzte Systeme, Singulaerwertzerlegungen, Polarzerlegungen,
symplektisches Diagonalisieren, positive und Hermitsche Operatoren.
Inhalt:
Postulate der Quantenmechanik: Dichteoperatoren, Messung und
verallgemeinerte Messungen, positive operator valued measures,
Unterscheidung von orthogonalen und nichtorthogonalen Zustaenden.
