Quanten-Hardware
Quantum Hardware

Recent breakthroughs in the control of individual quantum systems have fostered the dream of a ‘second quantum revolution’, in which fundamental quantum properties such as nonlocality or entanglement are used in novel devices in order to provide functionalities inaccessible by any classical device. The envisioned applications include the simulation of chemical reactions and complex solid state properties, measurements with unprecedented precision, provably secure encryption and a fundamental enhancement of computational power.

The exploration of different physical systems that serve as the ‘quantum hardware’ enabling these applications is a fast-growing field of current quantum science. The key challenge is to initialize, control, couple, and readout fragile quantum states in a technologically feasible way. The goal of this seminar is to summarize the variety of techniques and physical systems that give access to such control, ranging from trapped atoms to superconducting circuits, and from optical photons to quantum dots and single defect centers in selected crystals. The seminar will try to work out the similarities and differences of these approaches, and to identify the major open challenges on the way to larger and larger quantum-controlled systems. In addition, dedicated talks will address the following topics:

-          What is a quantum bit? What makes it different from a classical bit?

-          How can a quantum state be measured and characterized?

-          What is entanglement? How can it serve as a resource?

-          What is decoherence, and how can it be reduced?

-          What is a quantum logic gate? How can quantum logic gates be implemented?

The seminar is on Wednesday, 8.00, in PH II 127, Seminarraum E11

Nach erfolgreicher Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage die grundlegenden Methoden der wissenschaftlichen Literaturrecherche anzuwenden, ein spezielles Thema ausgehend von wissenschaftlichen Veröffentlichungen aufzubereiten und in einem Vortrag darzustellen.

Sie haben in verschiedenen Vorträgen einen Überblick über die aktuelle Forschung in dem Gebiet der QUanteninformationsverarbeitung bekommen.

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Literaturrecherche, Vorbereiten und Halten eines wissenschaftlichen Vortrags, mit daran anschließenden Diskussionen mit den Lehrenden und den anderen Studierenden, in denen die zentralen Inhalte des Vortrags intensiviert werden.

Im Rahmen des Seminars bereitet jede(r) Studierende selbständig einen Vortrag zu einem aktuellen wissenschaftlichen Thema vor. An Hand dieses Vortrags wird das Erreichen der Lernergebnisse überprüft.