Diskussion:Quantencomputer

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Vergleich mit analogen Rechner

Genauso, wie ein herkömlicher Analogrechner? Nein ganz anders! Beim Analogrechner wird der Zustand durch einen reellen Wert zwischen 0 und 1 ausgedrückt. Ein Qubit ist durch zwei komplexe Zahlen $c_{1},c_{2}$ mit $\left|c_{1}\right|^{2}+\left|c_{2}\right|^{2}=1$ gegeben.
-- Towa 20:22, 11. Dez 2005 (CET)

• Das Superpositionsprinzip ist nicht auf Quanten beschränkt. Sagen wir mal: Die Verschränkung wird erst durch die Superposition interessant.
• komplexe Zahlen gibt es auch schon sehr lange und auch in der Klassik: Quadraturamplitudenmodulation
• w:Quantum computer suche nach: optical computers . Es ist nicht einmal meine Idee.

Analogrechner haben natürlich den Vorteil, dass man sie nur einmal rechnen lassen muss, wobei die Quatencomputer viele Durchläufe brauchen, bis die Statistik OK ist. Die NMR Computer vollbringen aber alle Durchläufe auf einmal und Analogrechner haben Schrotrauschen, so dass der Unterschied wohl doch nicht so groß ist. Schicke Homepage!

--Arnero 11:27, 18. Dez 2005 (CET)

(Vorgänger eingerückt)Analogrechner, die auf klassischer Physik basieren und mit endlichen Ressourcen (auch in Energie u Präzision) arbeiten, erfüllen (soweit bekannt) auch die erweiterte Church-Turing-These (eCTT): sie lassen sich effizient (d.h., die Zahl der von der klassischen Turingmaschine (TM) benötigten Rechenschritte wird durch eine polynomiale Funktion in den vom Analogrechner verwendeten Ressourcen beschränkt) durch eine klassische TM simulieren. Das scheint für Quantencomputer eben nicht zu gelten (bewiesen ist es aber nicht). Die eCTT ist meines Wissens auch für "klassische Systeme" nicht in aller Allgemeinheit bewiesen, es gibt also noch viele Möglichkeiten: (1) eCTT gilt für alle Systeme und ist trivial (P=NP=BQP), (2) eCTT gilt nicht und es nur qm Gegenbeispiele, (3a) eCTT gilt nicht und es gibt sowohl klassische als auch qm Gegenbeispiele, die aber polynomial-äquivalent sind, (3b) eCTT gilt nicht und es gibt sowohl klassische als auch qm Gegenbeispiele, die zueinander auch nicht polynomial-äquivalent sind. Soweit ich sehe ist derzeit die Evidenz für (2) am stärksten (es gibt Shors Algorithmus und effiziente Algorithmen zur Quantensimulation, aber kein anerkanntes Bsp für eine effizienten klassischen Algorithmus jenseits der probablilistischen TM); vgl. z.B. The Church-Turing Thesis: Logical Limit or Breachable Barrier?). Für "echte" Analogrechner (die mit reellen Zahlen rechnen können) gibt es wohl noch keine etablierte Komplexitätstheorie (vgl. z.B. How to Make a Meaningful Comparison of Models: The Church–Turing Thesis Over the Reals). QM und ART schliessen aber soweit ich sehe auch wieder echt analoge Computer aus Computational capacity of the universe.

noch zu Arneros Punkten: Man sollte eher sagen: Superpositionen werden für Rechner erst durch Verschränkung interessant. (ein klassisch-optischer Computer ist verletzt nicht die eCTT). Der QC bracht zwar "viele" aber Algorithmen wie Shor eben nur polynomial viele Durchläufe, so dass der exponentielle Vorteil nicht verloren geht --Qcomp (Diskussion) 13:24, 2. Mär. 2020 (CET)

Ewig derselbe Satz

Im Gegensatz zu klassischen Bits, die entweder 0 oder 1 darstellen, können die Qubits mehrere Zustände gleichzeitig annehmen und damit parallel rechnen

Jede News/Artikel über einen Quantencomputer versucht mit diesem Satz (oder einer kleinen Abwandlung davon) die ganze Quantencomputerthematik zu erklären - nervt euch dieser Satz auch so? Ich finde er wird langsam eines eigenen Lemmas wert. Siehe auch diese Google-Anfrage. Insbesondere interessant finde ich die Herkunft dieses Satzes - wer ist dafür verantwortlich, ihn jemals veröffentlicht zu haben? Danke, der nicht ganz ernste Abdull 22:32, 17. Jan 2006 (CET)

Ich glaube sogar die Formulierung und damit parallel rechnen ist nicht optimal, da fast alle modernen Prozessoren parallel rechen. Ganauer müsste man sagen, dass man eine Rechenoperation auf mehrere sich gegenseitig (im selben Register) überlagernde Datensätze gleichzeitig ausführen kann. MovGP0 00:16, 5. Mär 2006 (CET)

das Bild des Quantenparallelismus wird schon in David Deutschs Arbeit von 1985 verwendet. Als Anhänger der Many-Worlds-Interpretation beschreibt Deutsch die Quantenturingmaschine als eine, die parallel in vielen Universen rechnet - und konstruiert ein Beispiel (den ursprünglichen Deutsch-Algorithmus), bei dem diese Parallelität nutzbar gemacht werden kann. Ich denke, der Parallelismus ist an sich kein schlechtes Bild, aber unachtsam verwendet, ist es irreführend, da die Schwierigkeit (und oft: Unmöglichkeit), die in Überlagerung vorliegenden Rechenergebnisse effizient auszulesen übergangen wird. Dann klingt es so als wäre der Quantencomputer in der (sehr viel mächtigeren) Klasse en:PostBQP. Der grosse Unterschied zum klassischen Parallelrechner ist dass im QC die parallelen Ergebnise nicht "gleichzeitig" auslesbar vorliegen (jede Messung liefert nur eins davon, um sie alle zu bekommen, müsste man das ganze exponentiell oft wiederholen und verlöre damit jeden Vorteil). In ganz speziellen Fällen ist es aber möglich die parallelen Ergebnisse miteinander interferieren zu lassen und so das gewünsche Resultat (mit hoher Wahrscheinlichkeit) zu erhalten. Mit Deinem "Genervtsein" stehst Du nicht alleine, zu diesem Thema fast unverzichtbar: Z. Weinersmith and S. Aaronson, "The Talk" ;-) --Qcomp (Diskussion) 15:17, 2. Mär. 2020 (CET)

Aktualisierung des Artikels

Der Artikel sollte mal dahingehend aktualisiert werden dass IBM den *IBM Q* Auf den Markt gebracht hat und an den ganzen Dingen nichts mehr Theoretisch ist

vielleicht hilfreich? https://www.com-magazin.de/news/forschung/ibm-zeigt-erstes-kommerziell-nutzbares-quanten-system-1666664.html ~~whitepal76

Nein, nicht den QC selbst „auf den Markt gebracht“. Nur Anfang 2019 angekündigt, dieses Einzelexemplar für Anwender in Zukunft zur Verfügung zu stellen. --UvM (Diskussion) 14:41, 2. Mär. 2020 (CET)

Betrieb

In einem Artikel der Süddeutschen Zeitung steht, dass die Qubits sehr sensible auf Umwelteinflüsse reagieren, wodurch Quantencomputer sehr fehleranfällig sind und Korrektur-Qubits benötigen. Deshalb würden sie in einem Vakuum und bei minus 273 Grad Celsius betrieben werden, um jegliche Umwelteinflüsse möglichst zu vermeiden. Falls das stimmt, sollte man es m. M. n. in diesen Artikel einbinden. Der Artikel: https://www.sueddeutsche.de/digital/quantenueberlegenheit-google-supercomputer-1.4614947!amp Maxeto0910 (Diskussion) 12:51, 3. Okt. 2019 (CEST)

quantum supremacy laut google nachgewiesen

Spiegel und andere medien (IEEE Spectrum) melden dass google meint quantum supremacy nachgewiesen zu haben mit einem 53 qubit array (ein Problem in 200 sekunden gelöst, für das bester herkömmlicher supercomputer etwa 10.000 Jahre benötigte). Soll noch keine offizielle meldung von google sein, sondern von anderer stelle (NASA mit preprint des Artikels) durchgesickert.--Claude J (Diskussion) 13:33, 6. Okt. 2019 (CEST)

Skepsis

Wenn man Sabine Hossenfelder (Bild der Wissenschaft, 12/2019, S. 54f. ) folgt, ist die praktische Anwendung der Quantencomputer eine Illusion, weil nämlich die Vermehrung der notwendigen Qubits nicht ohne weiteres möglich sei. Wenn man sich vor Augen führt, dass vor kurzem durch die Presse ging, dass es bald (dank der Quantencomputer) keine sicheren Verschlüsselungen u.ä. mehr gebe, wäre ja etwas mehr Skepsis in diesem Artikel vielleicht ganz angebracht. (Aber ich muss gestehen, ich bin im Bereich Physik Laie, kann mich nur auf das Urteil anderer verlassen.)--Zibaldone (Diskussion) 14:59, 26. Feb. 2020 (CET)

Nochmal: Skepsis

Frank Wilhelm-Mauch, der den Bau eines Quantencomputers koordiniert (Spiegel Nr. 25 vom 19.6.2021, S. 91), dämpft allzu optimistische Vorstellungen: Er führt aus, dass die Fehlerrate, die derzeit bei 1 % liegt, um den Faktor 100 gesenkt werden muss; er sieht die Situation bei den Quantencomputern, wenn man sie mit der Entwicklung der herkömmlichen Computer vergleicht, in den vierziger Jahren angesiedelt.--Zibaldone (Diskussion) 12:45, 11. Jul. 2021 (CEST)

Umseitig gibt es jetzt den Absatz Kritik, der gerne erweitert werden kann. --Kuebi [✍ · Δ] 09:18, 13. Aug. 2023 (CEST)

Optimierung (oder nochmal Skepsis?)

Erstmal vielen Dank für den ausführlichen Artikel! Das Lösen von Optimierungsproblemen (im Artikel "Optimierungsaufgaben") wird ja an erster Stelle möglicher Anwendungen genannt und ich freue mich als alter Optimierungshase natürlich sehr darüber. Später im Artikel, wenn es um D-Wave geht, heißt es, dass da angeblich etwas existieren würde, was "bis zu 15x schneller" sei als herkömmliche Computer. Das ist aus meiner Sicht leider Marketing. Optimierung mit Quantencomputern ist noch absolute Grundlagenforschung und auf sehr spezielle Optimierungsthemen (quadratische binäre Optimierung) festgelegt. Dort ist man dann leider durch die Anzahl der Qubits auf eine sehr kleine Anzahl von Binärvariablen beschränkt (CPLEX und Gurobi lösen regelmäßig Probleme mit tausenden solcher Variablen) usw. usw.

Zusammenfassung: Ich finde es prima, dass Optimierung erwähnt wird, aber plädiere dafür, es etwas vorsichtiger (und fundierter unter Angabe von Quellen, die nicht vom Hersteller kommen) anzugeben. Ich würde das Thema hier ein paar Tage liegen lassen, sehen, ob das auf Zustimmung oder Gegenwind stößz und danach ggf. einen Vorschlag für eine neue Formulierung präsentieren.

Allen eine schöne Vorweihnachtszeit. --BumbleMath (Diskussion) 08:59, 22. Dez. 2023 (CET)

QUBO-Artikel erstellt und verlinkt. Rest fehlt noch. --BumbleMath (Diskussion) 08:31, 9. Jan. 2024 (CET)

Temperaturbereich

Leider steht nichts über den Temperaturbereich: sollte der Quantenzustand nur im Bereich sehr niedriger Energie möglich sein, waere der Temperaturbereich zwischen 0 bis 1 K ( also < - 272°C). Dann müsste der Prozessor mit Suprafluidem Helium gekühlt sein. Der Aufwand waere immens - noch höher als mit einem supraleitenden Prozessor. --2A02:3037:20A:F4DD:296E:6359:686E:3091 22:54, 29. Apr. 2024 (CEST)