Superconductivity and Quantum Information Processing Circuits - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Superconductivity and Quantum Information Processing Circuits in degree program Diplom Elektrotechnik und Informationstechnik 2021
module number	200540
examination number	2100879
department	Department of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group	2117 (Advanced Electromagnetics)
module leader	Prof. Dr. Hannes Töpfer
term	summer term only
language	Deutsch
credit points	5
on-campus program (h)	45
self-study (h)	105
obligation	elective module
exam	oral examination performance, 45 minutes
details of the certificate
link to Moodle course
teacher	Prof. Dr. Töpfer, Hannes
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Theoretische Elektrotechnik
learning outcome	Absolventen des Moduls: besitzen prinzipielle Kenntnisse zur Supraleitung und zu supraleitenden Materialien sind mit der Elektrodynamik von Supraleitern vertraut besitzen Kenntnis über Effekte bei schwacher Supraleitung / Josephson-Effekte verfügen über Kenntnisse zur Informationsverarbeitung mit quantenbasierten elektronischen Bauelementen sind über energetische Aspekte des binären Schaltens, Limitierungen beim Scaling, Einzelflussquantenelektronik und Qubits in der Quanteninformationsverarbeitung informiert
content	Supraleitung in der Informationstechnik . Überblick zur Supraleitung und über Anwendungen in der Elektronik . Grundlegende Tatsachen zur Supraleitung o Klassifizierung der Supraleiter o supraleitende Materialien . Theoretische Beschreibungen o London-Theorie o Ginzburg-Landau-Theorie o nichtlokale Situationen o mikroskopische Theorie . Elektrodynamik von Supraleitern o stationäre Lösungen o komplexe Leitfähigkeit/Oberflächenimpedanz o Leitungsstrukturen . Schwache Supraleitung o Tunneleffekte o Verhalten im Magnetfeld o Modellierung von kurzen Josephson-Kontakten o Schaltgeschwindigkeit o Energiebeziehungen o Josephson-Kontakt mit zeitharmonischen Spannungsbias o lange Josephson-Kontakte o Realisierungsformen von Josephson-Kontakten Schaltungen in der Quanteninformationsverarbeitung . Grundlagen der Informationsdarstellung . Schaltgeschwindigkeit . Energieumsatz . Integrationsdichte . Datenverarbeitung . digitale Signalverarbeitung in Quantensystemen . Übergang von der klassischen zur Quantenelektronik . resultierende Anforderungen für den Schaltungsentwurf . Realisierungen (Einzelelektronentransistor (SET), Einzelflussquantenelektronik (RFSQ), Qubit-Konzepte) . Ingenieurtechnische Betrachtung existierender quantenelektronischer Schaltungskonzepte . physikalische Beschreibungen der Bauelemente . Datenverarbeitung . Technologische Realisierungen
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	Tafelvorlesung, Arbeitsblätter, Folien, z. T. Power Point
literature / references	[1] Buckel, W.: Supraleitung. Wiley-VCH, Berlin, 6., Aufl. 2004 [2] Sawaritzki, N.W.: Supraleitung. Verlag Harri Deutsch, Thun 2002 [3] van Duzer, T.: Principles of superconductive devices and circuits. C. W. Turner, Berkeley/USA, 1991
evaluation of teaching