Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage gemischte Zustände, Dichteoperatoren und deren Anwendungen zu verstehen. Zentrale Algorithmen wie QPE und QFT sind auf der Ebene der Schaltkreise klar. State Preparation und Orakel Ersetzung können angewendet werden. Transpilation und der Effekt auf die Tiefe von Algorithmen sind erkannt. Die Bedeutung von Lesefehlern ist klar. Messen beliebiger Observablen über Pauli-Strings wird algorithmisch erläutert. HHL ist konzeptionell verstanden. Die Struktur hybrider variationeller Algorithmen ist klar, ebenso der Einfluss von Barren Plateaus. Die Behandlung kategorialer Daten, Dimensionsreduktion und die Struktur neuronaler Netze ist nachvollzogen. Der Aufbau beispielhafter Quanten Neuronale Netze ist klar. Clustering, Klassifikation, Kern-Methoden und deren Realisierungsmöglichkeit mit Hilfe von Quantencomputern ist verstanden – und somit das Potenzial des Quanten Maschinellen Lernens gesehen. Ferner werden ausgewählte Themen der „Grundlagen der Quanteninformatik“ vertieft.
Verwendung des Gelernten mit QisKit und IBM Q.
Übungstermine:
1.3., 14 - 15 Uhr: WebEx
17.3, 22.3., 28.3., 10 - 13 Uhr: vor Ort
Inverted Classroom - Anschauen von Videos bis zum 10.3.2023, Diskussionen im Anschluss am 17.3., 22.3., 28.3. jeweils ab 13:00 Uhr vor Ort.
Im Rahmen der Übungen werden die Inhalte der Vorlesung anhand von praktischen Beispielen geübt und gefestigt.
Es besteht eine (virtuelle) Anwesenheitspflicht.
Teile der Veranstaltung finden live via Webex statt, andere Teile persönlich. Videos werden ab dem 3. Februar 2023 zur Verfügung gestellt.
Materialien:
Videos der Vorlesung, die Handouts sowie die Übungsblätter werden Online zu Verfügung gestellt.
Die Übungen selber als auch eine Frage- bzw. Diskussionsveranstaltung wird persönlich stattfinden.
Barzen & Leymann (Vorlesung), Mandl (Übungen)
Kickoff: 22. Februar 2023, 11:00 Uhr, auf WebEx - Link:
https://unistuttgart.webex.com/unistuttgart/j.php?MTID=m20663b757f0ef8ef6efd4db7f977e0dd
ECTS Breakdown : 50 % Vorlesung, 50 % Übung
6 ECTS entsprechen 150 Stunden
VO: 20 Stunden Vorlesung, 40 Stunden Vorlesungsvorbereitung, 15 Stunden Wiederholung für die Prüfung und
UE: 30 Stunden Vorbereitung, 10 Stunden Übung, 35 Stunden Ausarbeitung schriftlicher Beispiele
Kontakt:
Prof. Frank Leymann (Univ. Stuttgart) - frank.leymann@iaas.uni-stuttgart.de
Dr. Johanna Barzen (Univ. Stuttgart) - johanna.barzen@iaas.uni-stuttgart.de
Dipl.-Ing. Alexander Mandl (Univ. Stuttgart) - alexander.mandl@iaas.uni-stuttgart.de
