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Modulbeschreibung - Quantentechnologien

Nummer	qtec
ECTS	3.0
Anspruchsniveau	intermediate
Inhaltsübersicht	Quantentechnologien sind ein relativ neues Gebiet der Ingenieurwissenschaften. Die erste Quantenrevolution zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts ermöglichte Erfindungen wie den Laser, den Transistor und die Supraleitung. Die zweite Quantenrevolution ist jetzt in vollem Gange und ist durch Entwicklungen wie Quantencomputer, Quantenkryptographie, Quantensensoren und Quantenkommunikation geprägt. Ein tieferes Verständnis der Quantenwelt und eine präzise Steuerung bis auf die Ebene einzelner Atome ermöglicht es, neuartige Eigenschaften und bahnbrechende Verbesserungen bei vielen technischen Anwendungen zu erreichen. In diesem Modul werden Grundlagen zum Verständnis der Quantentechnologien erarbeitet und insbesondere ein breiter Überblick über die einzigartigen Möglichkeiten und Anwendungen der Quantentechnologien gegeben, insbesondere: Aufbau und Funktion von Quantencomputern Quantenverschlüsselung und Quantenkommunikationstechnik Quantensensoren und ihre Anwendungen
Lernziele	Die Studierenden kennen viel diskutierte Quantenphänomene wie Schrödingers Katze, den Quanten-Zeno-Effekt, Ghost-Imaging und Quanten-Teleportation. Sie können Begriffe wie Überlagerung und Verschränkung einordnen. Sie wissen über die Grundlagen und Funktionsweise von Quantencomputern, Quantenkryptographie und Quantenkommunikationstechnik Bescheid. Sie kennen Quantenalgorithmen wie den Shor-Faktorisierungsalgorithmus, den Grover-Suchalgorithmus und die Quanten-Fouriertransformation. Sie können Quantenalgorithmen auf einem Quantencomputer in der Cloud implementieren und testen. Sie lernen neuartige Quantensensoren mit bahnbrechenden Eigenschaften hinsichtlich Empfindlichkeit, Messbereich und Robustheit kennen.
Empfohlene Vorkenntnisse	Für Studiengang Elektro- und Informationstechnik (EIT): Algebra (alg) Analysis 2 (an2) Für Studiengang Informatik (I): Lineare Algebra und Geometrie (lag)
Leistungsbewertung	Erfahrungsnote, Gewichtung 100 %

Studium

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