Wie programmiert man einen Quantencomputer? Neuer Masterstudiengang „Quanteninformationstheorie"

Quantencomputing gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Während die Entwicklung leistungsfähiger Quantenhardware weltweit voranschreitet, wächst zugleich der Bedarf an neuen Algorithmen, Softwarekonzepten und kryptographischen Verfahren. Genau hier setzt der neue Masterstudiengang an: Er zielt auf die „Software-Seite“ des Quantencomputings ab und damit auf die theoretischen Grundlagen der Informationsverarbeitung in Quantensystemen. „Die Quanteninformationstheorie stellt gewissermaßen die Theorie der Software für Quantencomputer dar. Sie ist gleichermaßen in Mathematik, Informatik und Physik verankert und erfordert einen ganzheitlichen Blick“, erklärt Professor Moritz Weber, Wissenschaftlicher Direktor des Zentrums für Quantentechnologien an der Universität des Saarlandes, der den Studiengang maßgeblich mit konzipiert hat.

Deutschlandweit zeichnet sich der Studiengang durch sein Profil aus: Während ähnliche Programme häufig sehr „physiklastig“ sind, ist der Saarbrücker Masterstudiengang in der Fachrichtung Mathematik angesiedelt und legt einen besonderen Schwerpunkt auf mathematische und Informatik-Aspekte. Dadurch eröffnet er selbst Studierenden ohne jegliche Physikkenntnisse einen Zugang zur Quantenforschung. „Im Grunde genommen geht es um elementare Fragen, die durch die technische Entwicklung von Quantencomputern aufgeworfen werden: Wie programmiert man eigentlich einen Quantencomputer? In welchem Sinne funktioniert er anders als ein klassischer Computer? Was macht eine Quanteninformatik aus und was hat das mit Mathematik zu tun?“, fasst Moritz Weber zusammen. Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse in Bereichen wie Quantenalgorithmen und den mathematischen Grundlagen der Quanteninformation. Wahlpflichtmodule ermöglichen individuelle Spezialisierungen, etwa in Quantenkomplexität, Fehlerkorrektur oder weiteren aktuellen Forschungsfeldern.

Ein besonderes Merkmal des Studiengangs ist die frühe Einbindung in aktuelle Forschungsfragen. Die Studierenden profitieren dabei von der engen Anbindung des Studiengangs an das neu gegründete Zentrum für Quantentechnologien sowie von Kooperationen mit anderen führenden Forschungseinrichtungen in Deutschland, darunter das Forschungszentrum Jülich. Zusätzlich können Studierende praktische Erfahrungen im Rahmen eines betreuten Praktikums sammeln – entweder in der Forschung oder in der Industrie. Zudem ist es möglich, den Studienverlauf individuell anzupassen und sich jeweils hälftig in der Quanteninformatik wie auch in der klassischen Informatik auszubilden – oder hälftig in der Mathematik.

Die Absolventinnen und Absolventen sind gefragte Fachkräfte in einem stark wachsenden Innovationsfeld. Mögliche Berufsfelder reichen von Forschung und Entwicklung über die Quantencomputing-Industrie bis hin zur IT- und Cybersicherheitsbranche, etwa im Bereich der Post-Quanten-Kryptographie. Auch Tätigkeiten in Softwareentwicklung, Datenanalyse oder High-Performance Computing stehen offen. Zugleich bereitet der Studiengang gezielt auf eine wissenschaftliche Laufbahn vor, etwa eine Promotion im Umfeld der Quantenwissenschaften.

Der Masterstudiengang ist vollständig englischsprachig und richtet sich bewusst auch an internationale Studierende. Nach vier Semestern Regelstudienzeit endet das Studium mit dem Abschluss „Master of Science“. Die Bewerbungsfrist für das kommende Wintersemester endet am 30. Juni.

Weiterführende Informationen (englischsprachig) und Bewerbung gibt es unter auf dieser Webseite.