Was ist ein Quantencomputer? Wie funktioniert es?

Wir haben Informationen zum Thema Quantencomputing zusammengestellt. Wenn das Subjekt in das Quantenfeld eintritt, wird es sehr schwierig, diesen Computer zu verstehen und zu visualisieren. Natürlich erschweren die Konzepte der Quantenphysik die Sache. Fakt ist nun, dass mit diesen Computern eine neue Ära beginnen wird. Gutes Lesen.


Was ist ein Quantencomputer?

was ist ein quantencomputer

Quantencomputer sind schneller als herkömmliche Computer, als wir uns vorstellen können. Es heißt Computer, die Energie aus den Überlagerungs- und Verschränkungselementen der Quantenphysik beziehen und Informationen auf sehr schnelle und einzigartige Weise verarbeiten. Es hat eine schnellere und effizientere Verarbeitungsleistung als jeder Computer bei der Verarbeitung von Daten.

Mit der Entwicklung der Quantenphysik machte auch die Idee des Einsatzes von Quantencomputern Fortschritte. Es wurde Anfang der 1980er Jahre vom Nobelphysiker Richard Feynman konzipiert, um die komplexen und langwierigen Gleichungen der Quantenphysik zu lösen und zu simulieren. 1981 schuf Paul Beniof die Theorie des Quantencomputings basierend auf den Ideen von Max Planck.


Quantencomputing und Computing

Quantencomputer sind Computer, die sehr schwierige Quantenalgorithmen viel, viel schneller ausführen können als der Prozessor eines Standardcomputers. Dabei nutzt es die Prinzipien der Quantenmechanik, die für die Funktionsweise großer Systeme wie Photonen, Atome und Elektronen sowie Elementarteilchen wie supraleitender Schaltkreise verantwortlich sind. Es macht sich das Prinzip zunutze, dass subatomare Teilchen in mehr als einem Zustand existieren.


Wie Quantencomputer funktionieren

Wie Quantencomputer funktionieren

Es wurde mit den Prinzipien der Quantentheorie entwickelt, die versucht, Energie und Materie auf atomarer und subatomarer Ebene zu untersuchen. Quantenbits, auch Qubits genannt, und die Superposition, also die Fähigkeit subatomarer Teilchen, in mehr als einem Zustand zu existieren, werden bei der Verarbeitung in Quantencomputern verwendet. Qubits sind sehr empfindlich und sehr schwer zu pflegen. Sie reagieren auf die kleinste Veränderung in ihrer Umgebung und können ihre Daten verlieren. Diese Einheiten, Qubits genannt, speichern Informationen.

Quantencomputer verwenden keine Biteinheiten von Standardcomputern, sie verwenden diese Einheiten, die als Qubits bezeichnet werden. Quantencomputer verwenden keine 1- oder 0-Transistoren wie herkömmliche Computer. Im Gegensatz zu herkömmlichen Computern, deren Informationen nur 0 und 1 sind, kann ein Quantencomputer auch ein Qubit sein. Sowohl 0 als auch 1 haben eine Superposition. Diese Überlagerung parallelisiert auch Operationen, indem sichere Berechnungen und Transformationen durchgeführt werden.


Einige Probleme quantenbasierter Computer

Da Qubits zerbrechlich sind, führt ihre Wechselwirkung mit der äußeren Umgebung dazu, dass sie zusammenbrechen und ihre Quanteneigenschaften in einem als Dissonanz bekannten Prozess verlieren. Wenn dieser Prozess stattfindet, bevor der Algorithmus ausgeführt wird, gehen alle in den Qubits gespeicherten Informationen verloren. In der Zwischenzeit wird es schwierig, die anderen Qubits konsistent zu halten. Aus diesen Gründen muss der Quantencomputer von der äußeren Umgebung isoliert werden. Je strenger die Abschottung dieser von der Außenwelt geschützten Kältesysteme ist, desto schwieriger ist die Kommunikation und Steuerung mit dem Computer.


Quantencomputing-Überlegenheit

Quantenüberlegenheit

Quantenüberlegenheit wird verwendet, um anzuzeigen, dass die Geschwindigkeit und Leistung eines Quantencomputers höher ist als die eines Standardcomputers. Diese Stärke ist so groß, dass ein Quantencomputer nahezu jede Verschlüsselung von Transaktionen im Internet knacken kann. Dafür benötigt es Millionen von Qubits. Heute haben Quantencomputer 100 Qubits. So hieß es beispielsweise, ein chinesisches Team habe mit einem Quantencomputer eine Neun-Jahres-Lösung in einer Stunde gelöst.


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Kategoriler: Technologie

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