Seminar WS 1997/98

Codes für Quantensysteme

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

Eines der größten Hindernisse auf dem Weg zur Realisierung von Quantenrechnern, welche auf den Prinzipien der Quantenmechanik basieren, schien die Tatsache zu sein, daß schon kleinste äußere Einflüsse, wie die Wechselwirkung mit einzelnen Photonen, katastrophale Fehler in einem Quantensystem bewirken können. Ansätze aus der klassischen Codierungstheorie sind nicht direkt übertragbar; denn dort ist ein wesentliches Prinzip, die Information auf mehrere Kopien zu verteilen, um Fehler entdecken und korrigieren zu können. Allgemeine Quantenzustände können aber nicht kopiert werden (no cloning).

Vor knapp zwei Jahren wurde dann der erste Code für Quantensysteme vorgestellt und damit gezeigt, daß auch Quantenzustände gegen Fehler geschützt werden können. Mittlerweile hat sich eine Theorie der Codes für Quantensysteme entwickelt, die im Rahmen des Seminars besprochen werden soll.

Wie der gesamte Bereich des Quantum-Computing weist auch die Quantencodierungstheorie Bezüge zu vielen anderen Gebieten auf. Die Themenbereiche des Seminars werden eine kurze Einführung in die klassische Codierungstheorie, die verschiedenen Fehlermodelle, Konstruktionsmethoden für Quantencodes und schließlich das fehlertolerante Rechnen für Quantencomputer sein.

Kenntnisse aus den Vorlesungen Quanten-Computing und Signal, Codes und Chiffren I sind für das Seminar hilfreich, aber nicht Voraussetzung.

Die einzelnen Seminarvorträge werden nach Absprache blockweise an mehreren Terminen im Laufe des Wintersemesters gehalten werden. Eine Vorbesprechung für das Seminar wird zu Beginn des Wintersemesters stattfinden, der genaue Termin wird durch Aushang bekanntgegeben.


Anmeldung und weitere Information bei:

Markus Grassl
Neubau Informatik, Zimmer 272
e-mail: grassl@ira.uka.de
Telefon: 0721/608-6299

Jörn Müller-Quade
Neubau Informatik, Zimmer 275
e-mail: muellerq@ira.uka.de
Telefon: 0721/608-6309


Vorlesungsverzeichnis: Fakultät für Informatik Universität Karlsruhe


Markus Grassl (grassl@ira.uka.de), IAKS, Fakultät für Informatik, Universität Karlsruhe