Vorlesung im
Sommersemester 98

Quanten-Computing

(Prof. Dr. Th. Beth, Dipl.-Inform. M. Grassl, Dipl.-Inform. J. Müller-Quade)

Unter Ausnutzung von Phänomenen der Quantenmechanik können - bislang nur theoretisch - Rechner gebaut werden, die weitaus leistungsfähiger scheinen als herkömmliche Rechner.
In dieser Vorlesung werden, nach einer Vermittlung der notwendigen Grundlagen der Quantenmechanik, die Prinzipien der Algorithmen für Quantenrechner betrachtet. Einzelne Algorithmen werden, ebenso mögliche physikalische Realisierungen, genauer betrachtet werden.

Vorlesungstermine:

dienstags, 15:45-17:15 Uhr, Hörsaal -101, Geb. 50.34 (Informatik-Neubau)

donnerstags, 15:45-17:15 Uhr, Hörsaal -101, Geb. 50.34 (Informatik-Neubau)

Da der Bereich des Quanten-Computing ein aktuelles Forschungsthema ist, werden in dieser Vorlesung auch neueste Veröffentlichungen besprochen. Ein ,,Standardwerk'' gibt es (noch) nicht, deshalb sind nachfolgend einige mehr oder weniger einführende Artikel und Verweise auf andere Quellen im WWW zusammengestellt.

Literaturhinweise zu einzelnen Vorlesungen

1. Vorlesung

• Colin P. Williams und Scott H. Clearwater.
  Explorations in Quantum Computing.
  Springer, 1997.
  ISBN 0-387-94768-X, DM 98.- (inkl. CD-ROM mit Mathematica-Programmen).
• national roadmap

Links

Arbeitsgruppen

• AT&T: http://www.research.att.com/~berthiau/seminar.html
• IBM: http://www.research.ibm.com/quantuminfo/
• Montreal: http://www.iro.umontreal.ca/labs/theorique/index_en.html
• Oxford: http://www.qubit.org/
• The Physics of Quantum Information: http://info.uibk.ac.at/c/c7/c704/qinet/
• Stanford: http://feynman.stanford.edu/qcomp/

Preprint-Server

• Los Alamos: http://xxx.lanl.gov/archive/quant-ph
• Augsburg: http://xxx.uni-augsburg.de/archive/quant-ph

SIAM Journal on Computing

Introduction to Special Section on Quantum Computation

Umesh Vazirani (pp. 1409 - 1410)

Quantum Complexity Theory

Ethan Bernstein, Umesh Vazirani (pp. 1411 - 1473)

On the Power of Quantum Computation

Daniel R. Simon (pp. 1474 - 1483)

Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer

Peter W. Shor (pp. 1484 - 1509)

Strengths and Weaknesses of Quantum Computing

Charles H. Bennett, Ethan Bernstein, Gilles Brassard, Umesh Vazirani (pp. 1510 - 1523)

Quantum Computability

Leonard M. Adleman, Jonathan DeMarrais, Ming-Deh A. Huang (pp. 1524 - 1540)

Stabilization of Quantum Computations by Symmetrization

Adriano Barenco, André Berthiaume, David Deutsch, Artur Ekert, Richard Jozsa, Chiara Macchiavello (pp. 1541 - 1557)

Literaturübersicht

• http://feynman.stanford.edu/qcomp/artlist.html

Bücher

CT77

Claude Cohen-Tannoudji, Quantum Mechanics, New York : Wiley, 1977.

Fey89

Richard P. Feynman, Robert B. Leighton und Matthew Sands. The Feynman Lectures on Physic, Band 3: Quantum Mechanics, Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1989.

Per95

Asher Peres, Quantum theory: concepts and methods, Dordrecht: Kluwer, 1995.

allgemeine Literatur

BBC+95

Barenco, Adriano et al. ,,Elementary Gates for Quantum Computation``. Physical Review A , 52(5): 3457-3467, 1995. LANL preprint quant-ph/9503016.

Bar96

Barenco, Adriano. ,,Quantum Physics and Computers``. Contemporary Physics, 37(5):375-389, 1996. LANL preprint quant-ph/9612014.

Ben92

Bennett, Charles H. ,,Experimental Quantum Cryptography``. Journal of Cryptology, S. 3-28, 1992.

Ber96

Berthiaume, André. ,,Quantum Computation``, in Complexity Theory Retrospective II, Heidelberg: Springer, S 23-51, 1996. PostScript-Datei

Bra96

Brassard, Gilles, ,,New Trends in Quantum Computing``. In: Püch, C. und Reischuk, R., Hrsg. Proceedings 13th Annual Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS 96), LNCS, Bd. 1046, S. 3-12, Grenoble, Februar 1996. Springer. LANL preprint quant-ph/9602014.

DiV97

DiVincenzo, David, ,,Quantum Gates and Circuits``. Eingereicht bei: Phil. Trans. Royal Society London A. LANL preprint quant-ph/9705009.

Eke94

Ekert, Artur, ,,Quantum Computation``. In: Proceedings of the ICAP meeting, Boulder, 1994. PostScript-Datei

Llo93a

Lloyd, Seth, ,,Quantum-Mechanical Computers and Uncomputability``. Physical Review Letters, 71(6), August 1993.

Llo93b

Lloyd, Seth, ,,A Potentially Realizable Quantum Computer``. Science, 261:1569-1571, September 1993.

Llo95

Lloyd, Seth, ,,Quanten-Computer``. Spektrum der Wissenschaft, S. 62-68, Dezember 1995.

Pöp95

Pöppe, Christoph, ,,Eine neue Art, Quantenbits stabil zu speichern``. Spektrum der Wissenschaft, Seite 68, Dezember 1995.

Sho94

Shor, Peter W., ,,Algorithms for Quantum Computation: Discrete Log and Factoring``. In: Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS), S. 124-134. IEEE Computer Society Press, November 1994. PostScript-Datei

Sim94

Simon, David R., ,,On the Power of Quantum Computation``. In: Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS), S. 116-123, Los Alamitos, CA, 1994. IEEE Computer Society Press. PostScript-Datei

Ste96

Steane, Andrew, ,,The Ion Trap Quantum Information Processor``. LANL preprint quant-ph/9608011, submitted to Applied Physics B, 1996.