Quanteninformationstheorie (M.Sc.)

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 Masterstudiengang an: Er zielt ab auf die "Software-Seite" des Quantencomputings und damit auf die theoretischen Grundlagen der Informationsverarbeitung in Quantensystemen. 

Die Quanteninformationstheorie stellt gewissermaßen die Theorie der Software für Quantencomputer dar. Es geht dabei um elementare Fragen, die durch die technische Entwicklung von Quantencomputern aufgeworfen werden: Was ist Information im Quantenzeitalter und wie wird sie übertragen? Wie programmiert man einen Quantencomputer? In welchem Sinne funktioniert er anders als ein klassischer Computer? Was macht eine Quanteninformatik aus? Und vor allem: Was hat das alles mit Mathematik zu tun?

Im Zentrum des Studiums stehen die mathematischen Grundlagen der Quanteninformation sowie das Verständnis und die Anwendung von Quantenalgorithmen. Aufbauend darauf können Studierende Themen wie Quantenkomplexität, Fehlerkorrekturverfahren und weitere aktuelle Forschungsgebiete vertiefen. 

Die enge Verzahnung von Mathematik, Informatik und Physik prägt die gesamte Studienstruktur. Wahlpflichtmodule und freie Leistungspunkte ermöglichen eine flexible und individuelle Profilbildung. Neben den verpflichtenden Inhalten der Quanteninformationstheorie können Studierende gezielt Veranstaltungen aus den drei Disziplinen wählen und eigene fachliche Schwerpunkte setzen. So ist es möglich, den Studienverlauf individuell anzupassen und sich in der Quanteninformatik wie auch in der klassischen Informatik oder der Mathematik auszubilden.

Neben soliden Programmier- und Softwarekenntnissen erwerben die Studierenden übergreifende Kompetenzen im analytischen und algorithmischen Denken. Sie lernen, mathematische Modelle zu entwickeln und in digitale Anwendungen zu überführen sowie komplexe Problemstellungen strukturiert und rechnergestützt zu lösen. Diese Schnittstellenkompetenzen sind zentral für moderne Forschungs- und Anwendungsfelder.

Das Studium umfasst eine Gesamtleistung von 120 Credit Points (CP). Es gliedert sich in den Pflichtbereich "Quanteninformationstheorie", den Wahlpflichtbereich "Vorlesungen (interdisziplinär)" und den Wahlbereich.

Pflichtbereich "Quanteninformationstheorie" (40 CP)

• Mathematical Foundations of Quantum Information Theory
• Quantum Algorithms
• Quanteninformationstheorie (Spezialvorlesung 1 und 2)
• Projekt
• Seminar der QIT

Abschlussmodul (42 CP)

• Masterseminar
• Masterarbeit

Vor Abschluss der Masterarbeit muss ein Masterseminar mit direktem Bezug zum Thema der Masterarbeit erfolgreich abgeschlossen worden sein. Es beinhaltet einen Vortrag über die geplante Themenstellung der Masterarbeit.

Wahlpflichtbereich "Vorlesungen (interdisziplinär)" (26-30 CP)

Der interdisziplinäre Wahlpflichtbereich setzt sich zusammen aus Modulen der Mathematik, der Informatik und der Physik. Neben den im Modulhandbuch genannten Modulen können auch Module der Stamm- und Vertiefungsvorlesungen aus Studiengängen der Mathematik, der Informatik und der Physik eingebracht werden.

Wahlbereich (8-12 CP, unbenotet)

• Elemente der Physik
• (Pro-)Seminar in Mathematik oder Informatik
• Tätigkeit als Tutor oder Tutorin
• Sprachkurse / Schlüsselqualifikation
• Berufspraktikum

Einzelheiten entnehmen Sie bitte der Studienordnung.

Studierende finden auf dem Saarbrücker Campus ein dynamisch wachsendes Umfeld für die Quantenforschung vor, unterstützt nicht zuletzt durch die Förderung des Zentrums für Quantentechnologien aus Mitteln des saarländischen Transformationsfonds. In den kommenden Jahren sind hier daher bahnbrechende Entwicklungen in der Quantenforschung zu erwarten. 

Ein besonderes Merkmal des Studiengangs ist die systematische Heranführung an diese aktuellen Entwicklungen. Kooperationen mit  lokalen Forschungseinrichtungen und dem Forschungszentrum Jülich schaffen ein wissenschaftliches Umfeld mit einem breiten und sich kontinuierlich entwickelnden Vorlesungsangebot. Ein verpflichtendes fachbezogenes Praktikum in der Industrie oder an einem Lehrstuhl der Quanteninformationstheorie sowie die Option externer Abschlussarbeiten ermöglichen es, theoretische Kenntnisse direkt in Forschungs- oder Praxisprojekte zu übertragen und individuelle Interessen zu vertiefen.

Mögliche Berufsfelder umfassen Forschung und Entwicklung in Industrie und Wissenschaft, Tätigkeiten in der Quantencomputing-Industrie – insbesondere als Quantum Software Developer – sowie in der IT- und Cybersicherheitsbranche, etwa im Bereich Quantum-Inspired Algorithms und Post-Quanten-Kryptographie. Darüber hinaus eröffnen sich klassische Einsatzmöglichkeiten in Technologie- und Softwarekonzernen, im Consulting sowie in den Bereichen Datenanalyse und High-Performance Computing. Außerdem sind die Absolventinnen und Absolventen auf eine Promotion und eine weiterführende Laufbahn in der wissenschaftlichen Forschung vorbereitet.

Voraussetzungen für den Zugang zum Masterstudiengang sind:

• Bachelorabschluss einer deutschen Hochschule oder äquivalenter Abschluss einer ausländischen Hochschule in einem Studiengang der Mathematik, Informatik, Physik oder einem verwandten Fach
• fachliche Kompetenzen, die denen im Bachelorstudiengang Mathematik, Informatik oder Physik an der Universität des Saarlandes vermittelten grundlegenden mathematischen Kompetenzen entsprechen, d.h. Grundlagen der Ein- und Mehrdimensionalen Analysis und Linearen Algebra im Umfang von mindestens 24 Credit Points
• englische Sprachkenntnisse auf fortgeschrittenem Niveau (mindestens Stufe B2 gemäß europäischem Referenzrahmen bzw. vergleichbar)

Einzelheiten entnehmen Sie bitte §5 der fachspezifischen Bestimmungen.

Das Studium kann zum Wintersemester und zum Sommersemester aufgenommen werden. Bewerbungsfrist für das Wintersemester 2026/27 ist der 30. Juni. Bewerbungsfrist für das nächste Sommersemester ist der 30. November. Die Bewerbung erfolgt über das Online-Bewerbungsportal der Saarbrücker Informatik (auf Englisch), wo Sie auch weitere Informationen zu Bewerbung und Zulassung finden.

• Studienordnung (vorläufig)
• Prüfungsordnung
• Fachspezifische Bestimmungen (vorläufig)
• Modulhandbuch
• Studienpläne