"Quantenbyte" - der Quantencomputer

[up¦²]

Ein interessanter artikel! :wink:

Das Ergebnis des ganzen Aufwandes ist ein einziges Byte. Das allerdings hat es gewaltig in sich: Es ist kein gewöhnliches Paket aus acht Nullen und Einsen, sondern ein "Quantenbyte" – das erste der Welt. Denn während herkömmliche Mikroprozessoren heute routinemäßig mehrere Millionen Bytes handhaben können, steht die Entwicklung bei Quantencomputern noch ganz am Anfang. "Wir gehen hier einen ganz neuen Weg in der Informationsverarbeitung", sagt Rainer Blatt, Physikprofessor und Geschäftsführer des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) in Innsbruck, an dem das Quantenbyte realisiert wurde.

http://www.heise.de/tr/artikel/67715

[Spasstiger]

Nett, als ich vor ein paar Jahren das erste mal über das Thema las, war man noch bei 5 QBits.

[Godmode]

"Ein Quantencomputer mit nur 300 Atomen kann mehr Zustände auf einmal darstellen, als es Atome im Universum gibt"

:eek: :eek:

Und ich fragte mich immer schon wie man zb ein Objekt mit all seinen Atomen im Computer speichern will.

[MeLLe]

"Ein Quantencomputer mit nur 300 Atomen kann mehr Zustände auf einmal darstellen, als es Atome im Universum gibt"

:eek: :eek:

Und ich fragte mich immer schon wie man zb ein Objekt mit all seinen Atomen im Computer speichern will.
Der Haken an der Sache: Man muss, um ein Objekt genau abbilden zu können, nicht nur seinen atomaren Aufbau, sondern auch die Zustände seiner Komponenten festhalten. Und jetzt versuch mal, einen 300-atomigen Quantencomputer zu "simulieren" ... da beisst sich die Mietze in den Schwanz ;)

[kaya2002]

Dann könnte man ja theoretisch die Zustände aller im Universum vorhandenen Atome mit einer viel kleineren Anzahl Atome darstellen... :|
Ich dachte immer sowas wäre unmöglich?!?

[Coda]

Ist es auch nicht. Sobald man einen Quantenbit misst ist es auch wieder 0 oder 1. Diese Überlagerungszustände können nur für Rechnungen verwendet werden, wobei es auch nur eine gewisse Wahrscheinlichkeit für ein korrektes Ergebnis gibt, dass dann noch ein normaler Rechner verifizieren muss. Trotzdem kommt man so z.B. bei Faktorisierung auf eine logarithmische (!) Laufzeit.

Das ganze ist für "normale" Algorithmen nicht direkt anwendbar und die Programmierung wird sehr sehr viel Ahnung von Quantenphsyik erfordern. Ich bin da mal gespannt.

[kaya2002]

Wo liegt dann der Vorteil eines Qbits? Soweit ich das verstanden habe, kann ien Qbit Werte zwischen 0 und 1 annehmen. Doch so wie du sagst geht dieser Zustand beim Messen verloren und er nimmt 0 oder 1 an. :|


Edit: Wünsch euch allen nen Guten Rutsch ins neue Jahr, ich geh jetzt feiern ;)

[Imperator Katarn]

Wo liegt dann der Vorteil eines Qbits? Soweit ich das verstanden habe, kann ien Qbit Werte zwischen 0 und 1 annehmen. es kann Zustände annehmen, die Superpositionen aus den Zuständen "0" und "1" sind. Der Wert liegt dabei nicht zwischen 0 und 1, sondern ist unbestimmt.

Doch so wie du sagst geht dieser Zustand beim Messen verloren und er nimmt 0 oder 1 an. :|auch ein Quantencomputer basiert auf dem Prinzip Eingabe-Verarbeitung-Ausgabe. Die Superponierung der Zustände spielt ihren Vorteil bei der Verarbeitung aus, während die Messung erst die Ausgabe betrifft.

[Imperator Katarn]

"Ein Quantencomputer mit nur 300 Atomen kann mehr Zustände auf einmal darstellen, als es Atome im Universum gibt"ich frage mich, was mit "Zustände auf einmal darstellen" gemeint ist.
Geht es um die Zahl der möglichen Zustände, die ein Quantenregister aus 300 QBits einnehmen kann? Die ist unendlich, weil es unendlich viele Superpositionen der Basiszustände gibt.
Oder die Zahl der Basiszustände, aus denen sich der superponierte Zustand zusammensetzt? Die ist 2^300 ~ 10^90. Das mag zwar mehr sein als die Zahl der Atome im Universum, ist aber nicht wirklich beeindruckend, die Zahl der möglichen Zustände eines konventionellen 1GByte-Ramriegels ist 2^8000000000, also wesentlich mehr.
Oder geht es um die Zahl der Zustände, die das Quantenregister zugleich einnehmen kann? Die ist trivialerweise 1, weil das Register stets einen ganz bestimmten Zustand hat, auch wenn dieser eine Superposition aus vielen Basiszuständen ist.

[littlejam]

Es geht darum, dass man diese Zustände gleichzeitig darstellen kann. Der RAMRiegel hat immer nur einen dieser 2^8000000000 Zustände, die 300 Quantenbits haben alle 2^300 Zustände zur selben Zeit.
QBits können auch nur 0 und 1 darstellen, nur eben beides gleichzeitig.

Das macht z.B. (in der Theorie) Verschlüsselungsalgorithmen in einem Takt knackbar.

Für Fehler möge man mich korrigieren und Nachsicht walten lassen :redface:

Gruß