Emmy-Noether Working Group: Theoretisches Quantensystem Design (TQSD)

Gruppenleiter und Supervisor Dr. Janis Nötzel

Die Arbeitsgruppe entwickelt theoretischen Grundlagen des Quantensystemdesigns.

Dazu gehört die Anwendung analytischer Methoden auf Fragestellungen, die aus der praktischen Systemgestaltung motiviert sind. Die Forschungsagenda umfasst die folgenden vier Hauptthemen:

  1. Emulation zukünftiger hybrider Quantenkommunikationsnetze. Dazu haben wir einen Emulator entwickelt. Unser Ziel ist es die Interaktion von theoretisch und experimentell orientierten Gruppen zu vereinfachen und so das Design neuer Quantenkommunikationsnetze zu beschleunigen.
  2. Quantensystemdesign, insbesondere das Zusammenspiel der verschiedenen Ressourcen, die für hohe Datenraten und zuverlässige Kommunikation genutzt werden können. Wir haben den Einfluss von verschränkungsassistierter Kommunikation auf die Netzwerkschicht eines hypothetischen hybriden Quantenkommunikationsnetzes gezeigt.
  3. Untersuchung neuer potenzieller Anwendungsfälle, die durch Hinzufügen von Quantenkommunikationsressourcen zu aktuellen Kommunikationssystemen ermöglicht werden. Hier konnten wir die Existenz eines extremen Potentials von verschränkungsassistierter Modulation in hybriden Kommunikationssystemen beweisen.
  4. Sichere Nachrichtenübertragung über Quantenkanäle.

Projekte und Aktivitäten

Vollständige Liste unserer Projekte und Aktivitäten auf GitHub

Unsere technischen Artikel sind auf Medium.com

 

Am 11.08.2021 wird unser Gast Professor Boulat Bash einen Vortrag zum Thema "Progress in quantum-secure quantum-enhanced covert communication"  halten.

Verfügbare Bachelor und Masterarbeiten

Themen für Bachelor- und Masterarbeiten 

1) Shape Recognition from Clustered Data in Three and More Dimensions

We are looking for students that are interested in the problem of fitting a geometric object (a paraboloid) to a given set of noisy data points. The complete project involves several steps, and is suitable for a bachelor- or master thesis. A subset of the complete set of steps can be selected to match the requirements for students aiming to write a bachelor thesis. The steps include the following parts:

  • Implementation of a known algorithm that fits paraboloids to three dimensional datasets
  • Testing of the robustness of the algorithm on noiseless and noisy artificial datasets
  • Extending the algorithm to at least four dimensional datasets
  • Adaption of real-world datasets to match the needed input format
  • Testing of the algorithm using real-world noisy datasets
  • Theoretical analysis of the robustness of the algorithm and its higher dimensional variants
  • Extension of the algorithm to apply clustering methods prior as a means of reducing the runtime
  • Clustered data points on an unknown paraboloid serve as input to the algorithm

Interested students should contact: Janis Nötzel (janis.noetzel@tum.de)

Danke

Wir bedanken uns für die Förderung durch die DFG über die Bewilligung Nr. 1129/2-1 und beim MCQST.