Lecture & Exercise
Quantum computing is among the most exciting applications of quantum mechanics. Quantum algorithms can solve computational problems efficiently that have a prohibitive runtime on traditional computers. Such problems include, for instance, factoring of integer numbers or energy estimation problems from quantum chemistry and material science.
This course provides an introduction to the topic. An emphasize will be put on conceptual and mathematical aspects.
Outline:
Information theoretic introduction to quantum mechanics
The quantum teleportation protocol
Basic algorithms
The quantum Fourier transform and Shor’s algorithm for integer factoring
The unitary circuit model of quantum computation (qubits, quantum gates and readout) and the complexity class BQP
Goal:
- Rigorous understanding of how quantum algorithms work and the ability to analyze them
- Connection of concepts in quantum mechanics and computer science
- Basic knowledge required to start programming a quantum computerAbility to solve exercises related to quantum algorithms and to present the solutions
Pre-requisites:
Desirable: basic knowledge in computability and complexity theory
Required: very good knowledge in linear algebra (incl. complex numbers), good mathematical understanding
Learning organisation:
Active participtation in the problem sheets.
Performance accreditation:
Graded written or oral exam at the end of the lecture. The details of the examination and the admission requirements are announced by the lecturer at the beginning of the module.
Miscellaneous:
- Course specific lecture notes will be provided
- Nielsen and Chuang, Quantum Computation and Quantum Information
- Sevag Gharibian’s lecture notes
Kumar, Melvin (2024). Automatische Erstellung von Simulationsmodellen für die Untersuchung der Auswirkung einer Netzaggregation auf die Kurschlusseigenschaften eines Netzes.
beendete
2024
Helmich, L. M. (2024). Entwicklung und Simulation eines Effektivwertmodells für STATCOM-Anlagen mit neuartigen Regelstrategien für Pendeldämpfungen in PowerFactory.
2023
Engemann, T. (2023). Nachbildung des Betriebsverhaltens einer Windkraftanlage in einer Laborumgebung.
Helmich, L. M. (2023). Entwicklung und Simulation einer Regelstrategie für die Pendeldämpfung durch STATCOM-Geräte.
Heunda, J. (2023). Dynamische Lastmodellierung zur adaptiven Schutzparametrierung in elektrischen Verteilnetzen.
Hube, P. (2023). Quantitative Bewertung des Mehrwerts einer adaptiven gegenüber einer konventionellen Netzschutzparametrierung.
Hube, P. (2023). Modellierung und Analyse des Kurzschlussverhaltens von Typ 4 umrichtergekoppelten Windkraftanlagen.
Kock am Brink, J. (2023). Vergleich von Spannungsstabilitätskennzahlen und deren Eignung als Resilienzindex.
Stoffregen, J. F. (2023). Implementierung und Simulation eines Testnetzes für die Mehrwertbetrachtung eines adaptiven Netzschutzes.
2022
Hillebrecht, T. (2022). Entwicklung und Implementierung eines Verfahrens zur Online-Detektion von Spannungsin-stabilitäten in gekoppelten Energiesystemen.
Schill, G. (2022). Untersuchung von Störungskaskaden in sektorengekoppelten Energiesystemen mittels einer Resilienzkennzahl.
2021
Ducci, D. (2021). Untersuchung der Bereitstellung von Regelleistung durch virtuelle Kraftwerke in sektorengekoppelten Energiesystemen.
Gomez Anccas, E. D. (2021). Entwicklung einer Methodik zur quantitativen Untersuchung und Bewertung dynamischer Interaktionen in gekoppelten Energiesystemen.
2020
Dressel, M. (2020). Untersuchung von spannungsstabilitätsbedingten Resilienzveränderungen im norddeutschen Energiesystem.
Gomez Anccas, E. D. (2020). Entwicklung eines Testmodells zur Untersuchung dynamischer Interaktionen in gekoppelten Energiesystemen.
Luo, K. (2020). Untersuchung der Auswirkungen des Netzentwicklungsplans 2025 auf die Netztopologie in Norddeutschland.
2019
Bredenberg, H. (2019). Optimierungssystem zur Netzplanung für die Mittelspannungsebene unter Berücksichtigung möglicher Entwicklungsszenarien.
Faili, Z. (2019). Analysis of the Voltage Stability in the Northern German Electrical Grid with Dynamic Simulation.
Häbel, I. (2019). Aggregation von Netzdaten für die numerisch effiziente Simulation gekoppelter Energiesysteme.
Krupp, M. (2019). Entwicklung und Integration eines Simulationsmodells für vermaschte Mehrpunkt-HGÜ-Systeme im Rahmen der Power System Toolbox.
2018
Dressel, M. (2018). Entwicklung und Integration eines Testnetzes zur Nachbildung des elektrischen Energiesystems von Nordeutschland für die Simuation energietechnischer Szenarien.