Lecture: Quantum Algorithms - Details

General information

Course name	Lecture: Quantum Algorithms
Course number	INF-0440
Semester	SS 2025
Current number of participants	40
Home institute	Lehrstuhl für Quantenalgorithmik
Courses type	Lecture in category Teaching
First date	Monday, 28.04.2025 12:15 - 13:45, Room: (N2013)
Veranstaltung findet in Präsenz statt / hat Präsenz-Bestandteile	Yes
Hauptunterrichtssprache	englisch

Lecturers

• Prof.Dr. Jakob Siegfried Kottmann

Tutors

• Adelina Bärligea
• Oliver Hüttenhofer
• Irving Leander Reascos Valencia

Rooms and times

(N2013)

Monday: 12:15 - 13:45, weekly (12x)

Fields of study

• Fakultät für Angewandte Informatik > Informatik
• Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät > Institut für Physik

Module assignments

• Informatik und Multimedia M.Sc. Informatik und Multimedia, PO 2018, 13. Version valid from WS 2024/25 > Wahlbereich Informatik und Multimedia > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2011, 18. Version valid from WS 2023/24 > M.Sc. Informatik (PO '11), Teilbereich Informatik - Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Ingenieurinformatik M.Sc. Ingenieurinformatik, PO 2016, 17. Version valid from WS 2024/25 > M.Sc. Ingenieurinformatik - Technische Informatik und Adaptive Systeme > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Medizinische Informatik M.Sc. Medizinische Informatik, PO 2021, 8. Version valid from SS 2025 > Wahlbereich > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik und Multimedia M.Sc. Informatik und Multimedia, PO 2018, 14. Version valid from SS 2025 > Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2017, 13. Version valid from SS 2023 > M.Sc. Informatik (PO '17), Teilbereich Informatik - Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Physik Masterstudiengang Physik (ab WiSe 16/17), 18. Version valid from SS 2025 > Nebenfach (ab WiSe 16/17) - Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik und Multimedia M.Sc. Informatik und Multimedia, PO 2017, 13. Version valid from SS 2023 > M.Sc. Informatik und Multimedia (PO '17), Teilbereich Informatik - Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Austauschstudium - FAI Austauschstudium FAI, 4. Version valid from SS 2024 > Fakultät für Angewandte Informatik - Master Level > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2018, 14. Version valid from SS 2025 > Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Ingenieurinformatik M.Sc. Ingenieurinformatik, PO 2016, 17. Version valid from WS 2024/25 > M.Sc. Ingenieurinformatik - Wahlbereich Software und Systems Engineering / Technische Informatik und Adaptive Systeme > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Medizinische Informatik M.Sc. Medizinische Informatik, PO 2021, 8. Version valid from SS 2025 > Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Physik Masterstudiengang Physik (ab WiSe 24/25), 1. Version valid from WS 2024/25 > Nebenfach: Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Medizinische Informatik M.Sc. Medizinische Informatik, PO 2021, 7. Version valid from WS 2024/25 > Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Ingenieurinformatik M.Sc. Ingenieurinformatik, PO 2016, 18. Version valid from SS 2025 > M.Sc. Ingenieurinformatik - Technische Informatik und Adaptive Systeme > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Ingenieurinformatik M.Sc. Ingenieurinformatik, PO 2016, 18. Version valid from SS 2025 > M.Sc. Ingenieurinformatik - Wahlbereich Software und Systems Engineering / Technische Informatik und Adaptive Systeme > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Austauschstudium - FAI Austauschstudium FAI, 5. Version valid from WS 2024/25 > Fakultät für Angewandte Informatik - Master Level > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik und Multimedia M.Sc. Informatik und Multimedia, PO 2018, 14. Version valid from SS 2025 > Wahlbereich Informatik und Multimedia > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2018, 13. Version valid from WS 2024/25 > Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2018, 13. Version valid from WS 2024/25 > Wahlbereich Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik M.Sc. Informatik, PO 2018, 14. Version valid from SS 2025 > Wahlbereich Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Austauschstudium - FAI Austauschstudium FAI, 6. Version valid from SS 2025 > Fakultät für Angewandte Informatik - Master Level > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Physik Masterstudiengang Physik (ab WiSe 24/25), 2. Version valid from SS 2025 > Nebenfach: Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Informatik und Multimedia M.Sc. Informatik und Multimedia, PO 2018, 13. Version valid from WS 2024/25 > Theoretische Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Medizinische Informatik M.Sc. Medizinische Informatik, PO 2021, 7. Version valid from WS 2024/25 > Wahlbereich > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)
• Physik Masterstudiengang Physik (ab WiSe 16/17), 17. Version valid from WS 2024/25 > Nebenfach (ab WiSe 16/17) - Informatik > INF-0440 - Quantum Algorithms > Quantum Algorithms (Vorlesung)

Comment/Description

The course assumes prior knowledge from the Bachelor course. We will, however, be flexible in the first weeks to allow first-timers to learn the basics (either by self-study or by participating in the bachelor course).

First 3 Weeks:
Optional topic, to allow first timers to get up to speed with the basics
- Quantum Complexity classes (in the lecture)
- Alternative: Basics of Quantum mechanics (self study, or visit the Bachelor course)

Quantum Algorithms
operations on qubits: circuits and gates
quantum search and amplitude amplification
quantum fourier transform and it's applications
block encodings
quantum circuit compilation
differentiable quantum algorithmic procedures and applications
examples from current day research