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Commit 583b04a4 authored by Rene Roepke's avatar Rene Roepke
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Add new MI module "Foundations of Quantum Computing"

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## Modul Foundations of Quantum Computing ()
<!--
=== Allgemeine Hinweise: ===
- PFLICHTfelder sind mit "(!)" markiert.
- Für DEUTSCHsprachige Module ist eine Übersetzung in ENGLISCH anzugeben.
- Für ENGLISCHsprachige Module sind - mit Ausnahme des Modultitels! -
nur die Felder mit der ENGLISCHsprachigen Formulierung auszufüllen.
- Innerhalb von Tabellen KEINE ZEILEN UMBRECHEN.
-->
### 1. Allgemeine Moduldaten
*[Erläuterungen zu Abschnitt 1](https://git.rwth-aachen.de/modulangebot/modulangebotsverwaltung/blob/master/Anleitungen_Hilfen/1_Allgemeine_Moduldaten.md)*
| Moduleigenschaft | Inhalt |
|-----------------------------|--------------------------------------------------------|
| (!) Modultitel (DE) | Foundations of Quantum Computing |
| (!) Modultitel (EN) | Foundations of Quantum Computing |
| (!) ECTS | 6 |
| (!) Gültig ab | nächstmöglichem Zeitpunkt |
| Gültig bis | Ende offen |
| (!) ModulanbieterIn | Prof. Dr. Christian Bauckhage |
| (!) Sprache | Englisch |
| (!) Turnus | Unregelmäßig |
| (!) Moduldauer | Einsemestrig |
| (!) Modulniveau | Master |
| (!) Fachsemester | 1 |
### 2. Modulveranstaltungen
*[Erläuterungen zu Abschnitt 2](https://git.rwth-aachen.de/modulangebot/modulangebotsverwaltung/blob/master/Anleitungen_Hilfen/2_Modulveranstaltungen.md)*
| (!) Modulveranstaltungen (DE) | (!) Modulveranstaltungen (EN) | (!) ECTS | (!) Präsenzzeit (SWS) |
|-------------------------------|-------------------------------|----------|-----------------------|
| Vorlesung und Übung Foundations of Quantum Computing | Lecture and Exercise Foundations of Quantum Computing | 0 | 3 |
| Prüfung Foundations of Quantum Computing | Exam Foundations of Quantum Computing | 6 | 0 |
<!-- Zeilen bei Bedarf kopieren -->
### 3. Studien- und Prüfungsleistungen
*[Erläuterungen zu Abschnitt 3](https://git.rwth-aachen.de/modulangebot/modulangebotsverwaltung/blob/master/Anleitungen_Hilfen/3_Leistungen.md)*
**(!) Teilnahmevoraussetzungen (DE)**
Keine.
**(!) Teilnahmevoraussetzungen (EN)**
None.
**(!) Prüfungsbedingungen (DE)**
Klausur oder mündliche Prüfung (100 %). Voraussetzung für die Zulassung zur Modulprüfung ist das Bestehen von Hausaufgaben.
**(!) Prüfungsbedingungen (EN)**
Written exam or oral examination (100 %). Students must pass written homework to be admitted to the module examination.
### 4. Informationen für das Modulhandbuch
*[Erläuterungen zu Abschnitt 4](https://git.rwth-aachen.de/modulangebot/modulangebotsverwaltung/blob/master/Anleitungen_Hilfen/4_Infos_Modulhandbuch.md)*
<!--
=== Allgemeiner Hinweis ===
Wir bitten Angaben in allen Punkten zu machen, da diese für die (Re-)Akkreditierung
von Studiengängen benötigt werden.
-->
**(!) Empfohlene Voraussetzungen (DE)**
Prior knowledge in Linear Algebra and Mathematical Logic
**(!) Empfohlene Voraussetzungen (EN)**
Prior knowledge in Linear Algebra and Mathematical Logic
**(!) Lernziele (DE)**
Knowledge about the mathematical foundations of quantum computing and fundamental quantum computing paradigms.
Skills w.r.t. to working with logical qubits and the ability to implement simulations of quantum computing process on digital computers.
Competences w.r.t. team work on practical problems.
**(!) Lernziele (EN)**
Knowledge about the mathematical foundations of quantum computing and fundamental quantum computing paradigms.
Skills w.r.t. to working with logical qubits and the ability to implement simulations of quantum computing process on digital computers.
Competences w.r.t. team work on practical problems.
**(!) Inhalt (DE)**
Boolean algebras and Boolean lattices; cellular automata; classical digital computing; classical reversible computing; mathematical foundations of quantum computing (qubits, complex vector spaces, tensor products, unitary operators, Hermitian operators, superposition, entanglement); quantum gate computing; adiabatic quantum computing; quantum circuits.
**(!) Inhalt (EN)**
Boolean algebras and Boolean lattices; cellular automata; classical digital computing; classical reversible computing; mathematical foundations of quantum computing (qubits, complex vector spaces, tensor products, unitary operators, Hermitian operators, superposition, entanglement); quantum gate computing; adiabatic quantum computing; quantum circuits.
**(!) Literatur (DE)**
- L. Susskind, A. Friedman, “Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum”, Penguin, 2015
- M.A. Nielsen, I.L Chuang, “Quantum Computation and Quantum Information”, Cambridge University Press, 10th Anniversary edition, 2010
- P. Wittek, “Quantum Machine Learning”, Academic Press, 2016
- M. Schuld, F. Petruccione, “Machine Learning with Quantum Computers”, Springer, 2nd edition, 2021
- S. Ganguly, “Quantum Machine Learning: An Applied Approach”, Apress, 2021
**(!) Literatur (EN)**
- L. Susskind, A. Friedman, “Quantum Mechanics: The Theoretical Minimum”, Penguin, 2015
- M.A. Nielsen, I.L Chuang, “Quantum Computation and Quantum Information”, Cambridge University Press, 10th Anniversary edition, 2010
- P. Wittek, “Quantum Machine Learning”, Academic Press, 2016
- M. Schuld, F. Petruccione, “Machine Learning with Quantum Computers”, Springer, 2nd edition, 2021
- S. Ganguly, “Quantum Machine Learning: An Applied Approach”, Apress, 2021
### 5a. SPOen, in denen das Modul verankert werden soll
*[Erläuterungen zu Abschnitt 5a/5b](https://git.rwth-aachen.de/modulangebot/modulangebotsverwaltung/blob/master/Anleitungen_Hilfen/5_Studiengänge.md)*
| (!) Studiengangskürzel | (!) SPO-Version | (!) Modulbereich |
|------------------------|-----------------|------------------------------------|
| MSMI | 2019 | Rechner- und Kommunikationstechnologie |
<!-- Zeilen bei Bedarf kopieren -->
### Interne Kommentare (gehören NICHT zur Moduldefinition)
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