Foundations of analog, digital, and quantum computers (Lecture)

Lecturer (assistant)
Number0000002185
TypeLecture
Duration2 SWS
TermSommersemester 2020
Language of instructionGerman
Position within curriculaSee TUMonline
DatesSee TUMonline

Dates

Admission information

Objectives

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls sind die Studenten mit den Grundlagen der digitalen, analogen und Quanten Computer vertraut. Sie kennen u.a. die Grenzen digitaler Computer und können für die behandelten Problemklassen entscheiden, welche Systeme nur auf einem analogen Computer implementiert werden können. Sie sind mit der neuen Theorie des Analog- und Quantencomputers vertraut und können für Basisprobleme entsprechende Implementierungen auf diesen neuen Rechnerplattformen entwickeln.

Description

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Prerequisites

Analysis 1-3, Signaldarstellung grundlegende Kenntnisse in Signal- und Systemtheorie

Teaching and learning methods

Die grundlegende Theorie der digitalen, analogen, und Quantencomputer wird während der Vorlesung durch einen Tafelvortrag hergeleitet und erklärt. Dabei wird insbesondere auf eine exakte mathematische Problemformulierung Wert gelegt bei der die Hauptaussagen ausführlich an der Tafel bewiesen werden. In den Übungen werden vor allem konkrete Algorithmen betrachtet. Hier sollen die Studenten, durch das selbstständige und angeleitete Lösen von Übungsaufgaben, konkrete Implementierungen einzelner Algorithmen kennen lernen. Gleichzeitig werden durch den Übungsassistenten notwendige Hilfsresultate an der Tafel hergeleitet und erklärt.

Examination

Die Modulprüfung wird in Form einer mündlichen Prüfung erbracht. In dieser soll durch das Beantworten von Fragen zu den Grundlagen der digitalen, analogen und Quanten Computer und durch Darlegung eines Lösungsansatzes für ein gegebenes Problem nachgewiesen werden, dass die Studierenden die Basisarchitekturen und Basisalgorithmen sicher einsetzen können. Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel zugelassen.

Recommended literature

H. Boche, Vorlesungsskript "Angewandte Funktionalanalysis" Klaus Weihrauch, "Computable Analysis - An Introduction", Springer-Verlag Berlin/Heidelberg, 2000 M. A. Nielsen and I. L. Chuang, "Quantum Computation and Quantum Information", Cambridge University Press, 2000. Marian B Pour-El and J. Ian Richards, "An Introduction to Computable Analysis", Computability in Analysis and Physics, Springer-Verlag, 1989

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