Sommer­schule 2021 zu Quanten­compu­tern

Im Spätsommer stand mit der Sommer­schule einer der Hö­he­punkte des Eli­te­stu­di­en­gangs „Physik mit integriertem Doktorandenkolleg“ auf dem Pro­gramm. Auf­grund der Corona-Pandemie fand sie die­ses Jahr nicht wie üb­lich in Tramin in Süd­tirol statt, son­dern in Re­gensburg. Das Thema, auf das sich die Stu­die­ren­den ge­ei­nigt hat­ten, wa­ren Quanten­compu­ter. Der Hauptteil der Wo­che be­stand aus Vor­trä­gen von drei Ex­per­ten zu die­sem Thema, die ein­ge­la­den wor­den wa­ren und uns wäh­rend der Wo­che in Re­gensburg be­suchten. Der erste Re­ferent war Prof. Dr. Ru­dolf Gross von der TU München. Er führ­te in die theo­reti­schen Kon­zepte ein und gab ei­nen Überblick über die grundle­gen­den Ideen. Der zweite ein­ge­la­dene Sprecher war Prof. Dr. Frank Wil­helm-Mauch von der Uni­ver­sität Saarbrü­cken und dem FZ Jü­lich. In sei­nen Vor­trä­gen führ­te er uns in Quantenalgo­rithmen und Quantengatter ein und zeig­te spä­ter, wo ver­schiedene Feh­ler in Quanten­compu­tern ent­ste­hen kön­nen und wel­che Stra­te­gien zu de­ren Kor­rek­tur es gibt. Als drit­ter Sprecher ver­brachte Prof. Dr. Fer­di­nand Kuemmeth vom Niels-Bohr-Insti­tut in Ko­pen­ha­gen die Wo­che mit uns. Er ging vor al­lem auf die ex­pe­ri­men­telle Per­spektive von Quanten­compu­tern ein.

Um das in den Vor­le­sun­gen Ge­lern­te in der Pra­xis an­wen­den zu kön­nen, wur­den am Dienstag- und Mittwochnachmit­tag ver­schiedene Auf­ga­ben von den Ex­per­ten ge­stellt. Die­se reichten von theo­reti­schen Grundla­gen über den schrittweisen ex­pe­ri­men­tel­len Auf­bau eines Quanten­compu­ters (auf Pa­pier) bis hin zum Pro­grammie­ren von Code, der am Ende so­gar auf ei­nem ech­ten Quanten­computer bei IBM aus­ge­führt wur­de. Die Gruppen setz­ten sich hier­bei aus Stu­die­ren­den ver­schiede­ner Jahrgän­ge zu­sammen, so dass jede Per­son ihr ei­ge­nes Wis­sen ein­brin­gen konnte und die Ver­net­zung zwi­schen den Jahrgän­gen ge­för­dert wur­de. Dank des gu­ten Wet­ters konnten die meisten Auf­ga­ben im Freien auf dem schönen Re­gensbur­ger Uni­ver­si­tätscam­pus ge­löst wer­den. Die Er­geb­nisse der Gruppen­ar­bei­ten wur­den dann am letz­ten Tag in einer Ple­nar­sit­zung den an­de­ren Gruppen vor­ge­stellt.

Da­ne­ben kam aber auch der sozi­ale As­pekt nicht zu kurz. Um ein we­nig itali­eni­sches Flair auf­kommen zu las­sen, ha­ben wir in der Piz­zeria der Uni­ver­sität Re­gensburg zu Mit­tag ge­ges­sen. Dies war eine gute Ge­le­gen­heit, sich mit den Do­zen­ten zu un­terhalten und wei­tere Fra­gen zu ihren Vor­trä­gen und For­schungs­the­men zu dis­ku­tie­ren. Die Abende wa­ren meist frei, so dass die Teil­nehmenden der Stu­di­en­wo­che das sommer­liche Re­gensburg bei Nacht er­kun­de­ten und viele Stunden am Do­nauufer ver­brachten.

Am Donners­tag gab es zwei mehrstündige Stadtfüh­run­gen mit spannen­den Themen zur Auswahl. Die­se nahmen uns tief mit in die Re­gensbur­ger Ge­schichte und wir lern­ten, wie das heu­tige Stadtbild ent­stan­den ist. Auch die Re­gensbur­ger Stu­die­ren­den konnten viel Neu­es über ihre Uni­ver­si­täts­stadt er­fah­ren. An­schließend stand eine Wande­rung auf dem Pro­gramm, und der Spätsommer be­scherte uns dafür traumhaftes Wet­ter. Es ging nach Nor­den über die be­rühmte Stei­ner­ne Brü­cke zu den Winzerer Hö­hen und dann nach Wes­ten ent­lang der Do­nau, wo wir mit ei­nem schönen Blick auf die Re­gensbur­ger Alt­stadt be­lohnt wur­den, die übri­gens seit 2006 zu­sammen mit Stadtam­hof (dem Teil nördlich der Stei­ner­nen Brü­cke) zum UN­ESCO-Welt­kul­tur­erbe ge­hört. Ab­ge­run­det wur­de der Abend mit ei­nem Be­such in ei­nem Biergar­ten di­rekt an der Do­nau, wo wir ver­schiedenste bay­eri­sche Schmankerl pro­bie­ren konnten.

Text: Mar­tin Ma­jewski, Max Jo­seph Fahn, Eli­te­stu­di­en­gang „Physik mit inte­griertem Dok­to­ran­den­kol­leg“