Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Wären Quantencomputer bei der Berechnung von 3D-Grafik deutlich schneller?
Die Operation eines Quantencomputers läßt sich ja mit einem normalen Computer mithilfe von Matrizen simulieren.
Ein normaler Computer benötigt zur Berechnung einer Matrix ja mehrere Rechenschritte, während aber ein Quantencomputer diese Matrix in einem Schritt ausrechnet.
Da nun aber der 3D Grafik Matrizenberechnungen zugrundeliegen, müßte es doch so sein, daß ein Quantencomputer viel schneller eine 3d Grafik berechnet kann.
Richtig?
Monger
2010-04-18, 14:01:51
Bei gleichem Takt und der selben Zahl an Transistoren wäre ein Quantencomputer natürlich schneller! ;)
Man darf aber nicht vergessen, dass in der Praxis die intelligenteste Lösung nicht immer die beste ist. Gerade die 3D Grafik zeigt das ja: da haben sich die relativ "dummen" 3D Grafikkarten gegenüber der CPU Berechnung durchgesetzt, weil so ein einfaches Prozessordesign viel leichter zu parallelisieren und zu produzieren ist als die eierlegende Wollmilchsau.
Warten wir erstmal bis Quantencomputer beim Endkunden verfügbar sind - dann reden wir über Performance! ;)
Aquaschaf
2010-04-18, 14:03:21
3D-Grafik ist eher kein Anwendungsgebiet für Quantencomputer.
Spasstiger
2010-04-18, 14:09:30
Ich bezweifle, dass die Datenstruktur, mit der sich die Funktionsweise eines Quantencomputer mit einem konventionellen Computer simulieren lässt, auch nur annähernd für Grafikberechnungen brauchbar ist.
Die starke Parallelität, die bei Grafikberechnungen vorteilhaft ist, wird von einem Quantencomputer per se nicht repräsentiert, auch wenn der Quantencomputer alle Ergebniss einer Rechnung auf einen Schlag "bereithält". Ausgegeben werden kann immer nur eines dieser Ergebnisse. Will man ein anderes mögliches Ergebniss erhalten, muss man die Rechnung nochmal durchführen und gezielt das andere Ergebniss wählen. Wenn man auf 1000 Pixel jedesmal den gleichen Shader anwendet (nur mit jeweils anderen Eingangsdaten), muss ein Quantencomputer die Rechung genauso für jedes Pixel einmal durchführen wie ein konventionelles Rechenwerk. Zur schnelleren Ausführung müsste man den Quantencomputer genauso parallelisieren wie das konventionelle Rechenwerk.
Ein Quantencomputer ist dann gut, wenn man genau ein Ergebniss von vielen möglichen sucht. Z.B. ein Passwort. Auch bei Suchmaschinen kann ich mir einen Einsatz von Quantencomputern vorstellen.
Bei gleichem Takt und der selben Zahl an Transistoren wäre ein Quantencomputer natürlich schneller! ;)
Ich glaube du hast nicht verstanenden was ein Quantencomputer wirklich ist.
Diese Aussage ist schlichtweg falsch.
Ein normaler Computer benötigt zur Berechnung einer Matrix ja mehrere Rechenschritte, während aber ein Quantencomputer diese Matrix in einem Schritt ausrechnet.
Welcher Quantenalgorithmus ist das?
Monger
2010-04-18, 17:53:53
Ich glaube du hast nicht verstanenden was ein Quantencomputer wirklich ist.
Diese Aussage ist schlichtweg falsch.
Warum? Wenn ein Quantencomputer genauso viele QuBits hätte wie eine heutige CPU Transistoren, könnte er gleichzeitig deutlich mehr Informationen pro "Takt" tragen.
Das ist aber natürlich eine reichlich theoretische Aussage, denn Quantencomputer sind ja nach wie vor weit von jeder praktischen Anwendung entfernt.
Nightspider
2010-04-18, 18:55:20
Ein Quantancomputer besteht nicht aus Transistoren und kann auch keine vers. Taktraten fahren würde ich meinen...
Monger
2010-04-18, 19:57:12
Mann mann mann... muss denn hier jedes Wort zerpflückt werden? :rolleyes:
Natürlich sind QuBits keine Transistoren, und natürlich gibt es keine getakteten Schaltzustände wie bei Halbleitern. Trotzdem kennen sie zu einem bestimmten Zeitpunkt eine bestimmte Information.
Ich hatte gehofft, dass ich nicht jeden Scheiß ausformulieren muss, und trotzdem verstanden wird wie der Vergleich gemeint war.
Warum? Wenn ein Quantencomputer genauso viele QuBits hätte wie eine heutige CPU Transistoren, könnte er gleichzeitig deutlich mehr Informationen pro "Takt" tragen.
Könnte er, aber damit zu rechnen ist nochmal eine andere Sache und unterliegt quantenphysikalischer Effekte. Vor allem springt das Ergebnis bei einer "Messung", d.h. dem Auslesen des Quantenregisters immer aus dem Superzustand in einen eindeutigen Zustand zurück.
Das Ergebnis einer Rechnung ist auch immer nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit korrekt.
Das ist aber natürlich eine reichlich theoretische Aussage, denn Quantencomputer sind ja nach wie vor weit von jeder praktischen Anwendung entfernt.
Das ist nicht "theoretisch". Es gibt Quantencomputer mit wenigen Quibits und die bekannten Quantenalgorithmen funktionieren auch damit. Aber nicht so wie du dir das vorstellst.
hell_bird
2010-04-18, 21:24:06
Das interessante an der Quantencomputertheorie ist ja, dass es trotz jahrzehntelanger Forschung bisher nur eine überschaubare Anzahl Algorithmen gibt. Matritzenrechnung gehört nicht dazu. Durch geeignete verschaltung kann man das übrigens auch mit konventionellen Logikschaltungen parallel abarbeiten, wenn gewünscht sogar in einem Takt.
Ein Algorithmus für den Quantencomputer muss wenn ich das richtig verstanden habe nicht nur parallel rechnen, sondern auch dafür sorgen, dass die ganzen Ergebnisse sich in geeigneter weise überlagern, dass nur das gewünschte Ergebnis stehen bleibt.
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer#Algorithmen_f.C3.BCr_Quantencomputer
Monger
2010-04-18, 22:43:27
Das ist nicht "theoretisch". Es gibt Quantencomputer mit wenigen Quibits und die bekannten Quantenalgorithmen funktionieren auch damit.
Das ist zwar technisch nicht korrekt, aber: solange ein Quantencomputer nicht über das Niveau eines Rechenschiebers hinauskommt, ist das für mich kein Computer.
Ich zweifle immer noch daran, dass Quantencomputer es jemals aus dem Labor in die praktische Anwendung schaffen. Manche Algorithmen mögen sich damit elegant berechnen lassen - die Auswertung des Ergebnisses ist aber unverhältnismäßig aufwendig.
Das ist zwar technisch nicht korrekt, aber: solange ein Quantencomputer nicht über das Niveau eines Rechenschiebers hinauskommt, ist das für mich kein Computer.
Ich zweifle immer noch daran, dass Quantencomputer es jemals aus dem Labor in die praktische Anwendung schaffen.
Was genau hat das jetzt mit der Diskussion zu tun?
Manche Algorithmen mögen sich damit elegant berechnen lassen - die Auswertung des Ergebnisses ist aber unverhältnismäßig aufwendig.
Inwiefern?
Was genau hat das jetzt mit der Diskussion zu tun?Monger ist der Meinung daß man damit garkein 3D berechnen kann oder können wird. Ist doch völlig OnT :)
FeuerHoden
2010-04-19, 13:52:12
Soweit ich weiß gibt es ja noch nichtmal ein Konzept um zb. eine Neumann-Architektur auf Quantenebene umzusetzen. Also einen kompletten Computer auf Quantenebene kann ich mir nicht vorstellen, aber vl. einen Quanten-Coprozessor innerhalb einer gewöhnlichen CPU?
Pinoccio
2010-04-19, 14:06:11
Soweit ich weiß gibt es ja noch nichtmal ein Konzept um zb. eine Neumann-Architektur auf Quantenebene umzusetzen.Um Probleme zu lösen ist das ja auch nicht notwendig. Und das geht im Prinzip schon seit Jahren - nur halt noch in ganz ganz kleinen Größenordnungen.
Welcher Quantenalgorithmus ist das?Im Zoo (http://www.its.caltech.edu/~sjordan/zoo.html) gibt es - nach kurzem Überfliegen - (noch?) nichts derartiges. Auch wenn einige Matrix-Geschichten dabei sind.
mfg
Soweit ich weiß gibt es ja noch nichtmal ein Konzept um zb. eine Neumann-Architektur auf Quantenebene umzusetzen. Also einen kompletten Computer auf Quantenebene kann ich mir nicht vorstellen, aber vl. einen Quanten-Coprozessor innerhalb einer gewöhnlichen CPU?
Das wird immer so sein.
Die ganze Ein und Ausgabe wird weiterhin mit ditgitalen logikschaltungen realisiert werden.
Welcher Quantenalgorithmus ist das?
Ein klassischer Computer kann einen Quantencomputer simulieren, da die Wirkung der Gates auf dem Quantenregister einer Matrix-Vektor-Multiplikation entspricht. Der klassische Computer muss nun einfach all diese Multiplikationen ausführen, um den Anfangs- in den Endzustand des Registers zu überführen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer#Berechenbarkeit
Pinoccio
2010-04-19, 14:31:57
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer#BerechenbarkeitDas ist eine allgemeine Aussage - aber weder ein konkreter Algorithmus noch irgendwie sonst eine brauchbare Antwort auf Codas Frage (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=7978117#post7978117).
mfg
Soweit ich weiß gibt es ja noch nichtmal ein Konzept um zb. eine Neumann-Architektur auf Quantenebene umzusetzen. Also einen kompletten Computer auf Quantenebene kann ich mir nicht vorstellen, aber vl. einen Quanten-Coprozessor innerhalb einer gewöhnlichen CPU?
Dass man einen Quantenrechner jemals so wie einen heutigen Rechner programmieren und nutzen wird halte ich für unwahrscheinlich.
http://de.wikipedia.org/wiki/Quantencomputer#Berechenbarkeit
Das führt zu nichts. Die Laufzeit eines so simulierten klassischen Algorithmus ist auf einem Quantencomputer sogar höher als auf einem normalen Rechner.
Das ist eine allgemeine Aussage - aber weder ein konkreter Algorithmus noch irgendwie sonst eine brauchbare Antwort auf Codas Frage (http://www.forum-3dcenter.org/vbulletin/showthread.php?p=7978117#post7978117).
mfg
Den Fehler hat schon Coda gemacht, denn ein Algo ist es sowieso nicht sondern ein Rechenschritt eines QC.
Das führt zu nichts. Die Laufzeit eines so simulierten klassischen Algorithmus ist auf einem Quantencomputer sogar höher als auf einem normalen Rechner.
Das ist kein kl. algo, sondern einrechenschritt eines qc.
Und damit ist der qc auf alle fälle schneller.
Das ist kein kl. algo, sondern einrechenschritt eines qc.
Was ist "ein Rechenschritt" eines QC?
Meinst du dass sich ein Quantengatter durch eine Matrix-Vektor-Multiplikation simulieren lässt? Dann fällst du dem Trugschluss auf, dass das auch andersrum gilt und Quantengatter beliebige Matrix-Vektor-Multiplikationen ausführen können.
Die Matrizen sind spezifisch für bestimmte Quantengatter und enthalten auch keine Fließkommazahlen wie man sie für "3D Grafik" benötigen würde.
Pinoccio
2010-04-19, 15:49:44
Den Fehler hat schon Coda gemacht, denn ein Algo ist es sowieso nicht sondern ein Rechenschritt eines QC.Das ist eine Ausrede. ;-)
Die Grundaussage "Ein normaler Computer benötigt zur Berechnung einer Matrix ja mehrere Rechenschritte, während aber ein Quantencomputer diese Matrix in einem Schritt ausrechnet." ist einfach ähm, äußerst schwammig, ums mal nett zu formulieren.
Davon ab: Ist denn Matrix-Multiplikation auf einem Quantenqcomputer echt* schneller als klassisch?
* I. S. v. Groß-O.
mfg
Soweit ich weiß gibt es ja noch nichtmal ein Konzept um zb. eine Neumann-Architektur auf Quantenebene umzusetzen.
Von-Neumann ist doch "überholt", das ist ein grundlegendes Problem der heutigen Rechnerarchitektur
Fließkommazahlen
:uhippie:
FeuerHoden
2010-04-19, 18:37:46
Ohne ein Speichermanagement das schnell genug ist, ist doch die komplette Fragestellung obsolet. Deswegen mein Gedanke mit dem Coprozessor der innerhalb der CPU spezielle Teilaufgaben übernimmt. Das die Eingabe/Ausgabe klassisch digital/analog von statten geht ist mir klar aber man braucht doch eine Form von Arbeitsspeicher/Buffer/Cache wenn man etwas komplexeres Bauen will als einen Rechenschieber im Nanoformat.
:uhippie:
Danke, danke. Ich bin gerade im Prüfungsstress, da kann sowas schonmal vorkommen :freak:
Ich meine natürlich Gleitkommazahlen...
aber man braucht doch eine Form von Arbeitsspeicher/Buffer/Cache wenn man etwas komplexeres Bauen will als einen Rechenschieber im Nanoformat.
Gut ja, klassische Computer benötigen klassische Komponenten.
Ich würde so aber nicht an einen quantenmechanischen Rechner herangehen,
weil es die Möglichkeiten die er uns eröffnet ad absurdum führen würde.
und andererseits ist Quantenmechanik Gruppentheorie, auf die wir ganz ordinäre
Mathematik anwenden können, wenn wir es können ;)
Pinoccio
2010-04-19, 20:06:19
Ich meine natürlich Gleitkommazahlen...Es muß Fließpunktnummern heißen!!!!11
mfg
Ausprobieren, marsch, marsch!
http://jquantum.sourceforge.net/jQuantumApplet_de.html
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