Die Quantencomputertechnologie hat in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt. Allein in den vorhergehenden drei Jahrzehnten haben neue Technologien einen gewaltigen Sprung in der Quantenberechnung bewirkt, von der Ausführung des allerersten Quantenalgorithmus 1992 unter Verwendung der Kernresonanz (NMR = Nuclear Magnetic Resonance) bis heutzutage zur Ausführung von Quanten-Neuronalen Netzwerken auf 64-Qbit-Quantenverarbeitungseinheiten (QPU) über die Cloud. Der technologische Fortschritt hat sich stark beschleunigt, besonders deutlich in den letzten zwei Jahren, die durch die erste Ankündigung einer potentiellen Quantenüberlegenheit (Quantum Supremacy) gekennzeichnet sind. Darüber hinaus haben die Entwickler von Quantum Hardware ihre Roadmap zum Erreichen einer 1000 Qbit-Maschine enthüllt und angedeutet, dass bei einer exponentiellen Entwicklungsrate ein Quantenrechner mit 1 Million QBits erwartet werden könnte.

Die aufkommende Technologie der Quantenrechnung bringt Informatiker*innen, Physiker*innen, Chemiker*innen, Statistiker*innen und ein breites Spektrum an Ingenieur*innen aus den STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) Bereichen zusammen, die intensiv daran arbeiten, eine Leistung auf Produktionsniveau zu erreichen. Darüber hinaus kann das hohe Wirkungspotenzial dieser Technologie revolutionäre Fortschritte über das gesamte Spektrum menschlicher Aktivitäten bringen.

Die Quantenrechnung steht kurz davor, eine machbare Lösung für hochkomplexe Probleme zu werden, die mit klassischen Berechnungsarten derzeit nur schwer oder gar unmöglich zu lösen sind. Sie stellt einen wichtigen Paradigmenwechsel dar und verspricht eine exponentiell steigende Rechenkapazität. In diesem Kurs werden die grundlegenden Konzepte des Quantencomputing auf konzeptioneller Ebene vorgestellt. Darüber hinaus werden theoretische Konzepte in Bezug auf Quality Engineering für Quantencomputing, den Erwerb erster Kenntnisse zur Entwicklung von Quantenalgorithmen und -schaltungen ermöglichen.

Nach Abschluss dieses Kurses werden die Teilnehmer*innen folgendes Wissen und Verständnis erworben haben:

• Terminologie rund um Quantencomputing
• Wie hängen Quantenmechanik und Quantencomputing zusammen?
• Warum sind klassische Computer für einige Arten von Problemen nicht geeignet?
• Warum werden Quantencomputer die klassischen Computer nicht ersetzen und wofür sollen Quantencomputer eingesetzt werden?
• Der gegenwärtige Stand der QC-Technologie sowie Erwartungen, wann Quantencomputer für praktische Zwecke brauchbar sein werden
• Einblicke in die Entwurfsprozesse für qualitative, auf Quantum Computing basierende Systeme