Quantencomputer

[quod]

Hallo Leute!

Ich hoffe im Forum findet sich jemand der dieses Thema bereits genauer durchblickt als ich, aber mal zu den Grundlagen:

Normale Computer funktionieren auf unterster Ebene mit Transistoren. Im Grunde Schalter die entweder Strom durchlassen, oder eben nicht. Diese "Information" wird dann als Bit als 0, also kein Strom, oder 1, also Strom, gelesen. Zwei Transistoren könnte man dann zusammenschließen und nur dann leiten lassen, wenn beide Strom durchlassen, schon hätte man ein logisches and-gate. Muss nur einer der beiden Transistoren Strom durchlassen, wäre es ein or-gate, usw..

Jetzt kommen wir zu Quantencomputern, korrigiert mich also falls ich falsch liege. Quantencomputer haben statt den regulären Bits, die Null und Eins darstellen, Q-Bits. Diese stellen zu jedem Zeitpunkt ein Verhältnis von 0 zu 1 da, sie werden erst dann "fix", wenn man misst. Wenn man dann eben misst, bekommt man ein Ergebnis wie auch bei normalen Bits, also 0 oder 1.

Meine Frage ist nun aber ... Was bringt das denn? Um einen Vorgang zu berechnen, braucht man doch ein Ergebnis. Will ich zwei Zahlen addieren, interessiert mich das Ergebnis, ob als Zwischenschritt kurzfristig eine Suppe von Verhältnissen in meinem Computer spinnt, kann mir doch egal sein, oder?

Anscheinend fehlt mir hier irgendeine Informationen, ich hoffe einer von euch kann aushelfen!

[echtschlecht165]

Andre peschke und Christian Schmidt sind doch ausgewiesene Experten in diesem Gebiet.
(Siehe 10 Jahre klüger)

[quod]

Andre peschke und Christian Schmidt sind doch ausgewiesene Experten in diesem Gebiet.
(Siehe 10 Jahre klüger)

Das wirkt sehr nach einem Scherz, kann mich an die Folge nicht erinnern. Hat es wirklich Sinn sie bzgl. fieses Themas nachzuholen?

[Andre Peschke]

Ganze Quantenuniversitäten wurden nach uns benannt. Was gerade im Christian-Schmidt-Flügel gelehrt wird, erfährt man aber immer erst, wenn man nachschaut!

[echtschlecht165]

Andre peschke und Christian Schmidt sind doch ausgewiesene Experten in diesem Gebiet.
(Siehe 10 Jahre klüger)

Das wirkt sehr nach einem Scherz, kann mich an die Folge nicht erinnern. Hat es wirklich Sinn sie bzgl. fieses Themas nachzuholen?

Ja , es war ein Scherz. Wenn du wirklich mehr über Quantencomputer lernen möchtest, musst die Folge net unbedingt anhören. Aber aufgrund des Unterhaltungsfaktors musst du sie unbedingt hören

[quod]

Danke für den Tipp, echtschlecht165 und danke für den Einblick hinter die Kulissen Andre!

Schreibt man dich, Andre/é, übrigens mit oder ohne accent? (Könnte ja nur wegen irgendwelchen Limitierungen anders im Benutzernamen stehen)

[Andre Peschke]

Danke für den Tipp, echtschlecht165 und danke für den Einblick hinter die Kulissen Andre!

Schreibt man dich, Andre/é, übrigens mit oder ohne accent? (Könnte ja nur wegen irgendwelchen Limitierungen anders im Benutzernamen stehen)

André ist korrekt, aber ich schreibe das nichtmal selbst so.

Andre (qed)

[Brahlam]

Für einen kurzen Einblick in die Thematik kann ich (werde nicht müde den Channel zu empfehlen) dir ein Video von Kurzgesagt ans Herz legen: https://www.youtube.com/watch?v=JhHMJCUmq28" onclick="window.open(this.href);return false;

Die schaffen es immer wieder komplexeste Themen mit simplen Beispielen und Herleitungen auch absoluten Laien nahe zu bringen. Das muss man erst mal schaffen.

[quod]

Für einen kurzen Einblick in die Thematik kann ich (werde nicht müde den Channel zu empfehlen) dir ein Video von Kurzgesagt ans Herz legen: https://www.youtube.com/watch?v=JhHMJCUmq28" onclick="window.open(this.href);return false;

Die schaffen es immer wieder komplexeste Themen mit simplen Beispielen und Herleitungen auch absoluten Laien nahe zu bringen. Das muss man erst mal schaffen.

Habe ich bereits, aber diesen einen Punkt, meine Frage eben, beantwortet das Video auch nicht so recht.

[Brahlam]

Habe ich bereits, aber diesen einen Punkt, meine Frage eben, beantwortet das Video auch nicht so recht.

Das fasst es recht gut zusammen:

A qubit can be thought of like an imaginary sphere. Whereas a classical bit can be in two states - at either of the two poles of the sphere - a qubit can be any point on the sphere. This means a computer using these bits can store a huge amount more information using less energy than a classical computer.

Quelle: http://www.wired.co.uk/article/quantum- ... -explained" onclick="window.open(this.href);return false;

[DaEmpty]

Anscheinend fehlt mir hier irgendeine Informationen, ich hoffe einer von euch kann aushelfen!

https://vimeo.com/180284417" onclick="window.open(this.href);return false;
Einfach 4 Minuten vorspulen, wenn einen die konkrete Anwendung nicht interessiert.

Der wichtige Punkt ist einfach, dass man ein Qubit nicht isoliert betrachten kann.

[TechniKadger]

André ist korrekt, aber ich schreibe das nichtmal selbst so.

Andre (qed)

Schlechtes Maß. Du verwendest doch nichtmal das/dass und Kommas richtig

[Sebastian Solidwork]

Kann mir jemand erklären/verlinken was das besondere an der Superposition ist? Und daran, dass man den "tatsächlichen" Zustand des Qbits erst mit der Messung erfährt?
Ich verstehe das dem so ist, aber noch nicht was der Nutzen davon ist. Was lässt sich so besonderes damit machen? Warum hat das Vorteile?

Ist es von mir falsch gedacht, dass Quantencomputer, mal vereinfacht ausgedrückt, einfach nur noch leistungsfähigere Computer (bzw. die Technik dazu) sind? Das sie einfach mehr 1 und 0 schubsen könne als bisherige Computer?

Ich komme mir bei dem Thema noch ziemlich doof vor.

[quod]

Viele von euch haben in meinen Augen jetzt wiederholt was ich nicht verstehe anstatt es mir begreiflich zu machen. Also präzisiere ich nochmal:

Mir ist klar, dass ich bei Quantencomputern Qubits mit allen Möglichkeiten eines Ergebnisses haben kann. Einer von euch schreibt bspw., dass deswegen größere Datenmengen gespeichert werden können. Aber wieso???

Wie kann ich mit Qubits größere Datenmengen speichern? Diese haben doch gar keinen fixen Wert, will ich nun den Datensatz 101 speichern, funktioniert das doch gar nicht mit Qubits, oder?
Ich weiß doch erst was mein Datensatz ist, wenn ich ihn überprüfe. Oder ist es so, dass mit Qubits einfach zu jedem Zeitpunkt jede mögliche, in diesem Fall dreier, Kombi gespeichert wird? Würde heißen, dass ich bei 3 Qubits einfach 101, 010, 100, 001, 000 und 111 habe und dementsprechend einfach beim "Auslesen" so oft auslese bis ich mein richtiges Ergebnis, also 101 bekomme?

Ist es effektiver alle möglichen Ergebnisse ausgeben zu lassen, als das richtige Ergebnis zu berechnen?

[Sebastian Solidwork]

Nein, Quantencomputer können bestehende Computer nicht ersetzen, da sie für manche heute üblichen Formen von Rechenoperationen nicht gut geeignet sind.
Sie sind, wenn ich dies richtig verstehe, dadurch, das Qubits eben einen undefinierten Zustand während der Rechenoperation haben und damit im Grunde Zufälligkeit ins System kommt, im Stande sehr schnell sehr gorosse Rechenoperation auszuführen, vor allem eben grosse Zahlen in Primzahlen zu zerlegen und ähnliches, was heutige Computer eher schlecht können. Es sind also verschiedene Stärken und eine gegenseitige Ergänzung ist wahrscheinlicher denn ein Ersatz des alten durchs neue.

eine mMn gute Einleitung, wie ein Quantencomputer funktioniert (und wo die Probleme liegen) ist dieser Artikel:
http://www.weltderphysik.de/gebiet/tech ... ncomputer/" onclick="window.open(this.href);return false;

Zudem hat golem.de eine ganze Unterseite zu dem Thema (und organisierte letztens gerade eine eigene Quanten-Konferenz) in der sich auch sehr viele interessante Infos finden lassen:
https://www.golem.de/specials/quantencomputer/" onclick="window.open(this.href);return false;

Danke Goschi, deine Antwort bring mich wieder ein Stückchen näher.

Das ist dann vom Prinzip her was drittes zu CPU und GPU (QPU ?)? Die haben beide auch ihre Stärken und ergänzen sich.

Dann verstehe ich es jetzt so, dass man zwar eine gewisse Fehlerrate zu akzeptieren hat, aber dafür eine viel größere Datenmenge verarbeiten kann. Aus denen sich dann die Fehler dann einfacher entfernen lassen kann.
Das interpretiere ich aus den Schwarz/Weiß-Bildern im von DaEmpty verlinkten Video .

[quod]

Um nochmal zu präzisieren...
Warum kann ich mit Qubits schneller rechnen? Was bringt mir eine zufällige Superposition? Oder ist sie nicht zufällig sondern kontrollierbar und es geht eher darum, dass ich statt 0 und 1 auch bspw. 0.673 habe und mehr "speichern" kann? Aber was bringt mir dann dieser Speicher, wenn er, sobald ich auslese, sowieso wieder nur 0 oder 1 ist?

[Rossy]

Eine, wie ich finde, recht gute Erklärung findet sich auf https://plato.stanford.edu/entries/qt-quantcomp/" onclick="window.open(this.href);return false;
Grob gesagt, kannst du auf dieser Superposition zwischen mehreren Zuständen einen Rechnung auf all diesen Zuständen ausführen. Bei einem klassischem Rechner müsstest du einen Schritt pro Zustand ausführen.