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Quantencomputing in Kürze
Quantencomputing stellt ein neues Paradigma in der Datenverarbeitung dar, bei dem die grundlegenden Prinzipien der Quantenmechanik zur Durchführung von Berechnungen genutzt werden. Wenn Sie dies lesen, haben Sie zweifellos gehört, dass das Versprechen der Quanteninformatik in der Möglichkeit liegt, eine Handvoll Aufgaben wie Primfaktorzerlegung, Quantensimulation, Suche, Optimierung und algebraische Programme wie maschinelles Lernen effizient durchzuführen; Berechnungen, die in ihrer Größe selbst die Fähigkeiten der größten klassischen Computer übersteigen.
Wo stehen wir heute ?
Wir wissen jetzt, dass Quantencomputer effizientere Algorithmen ausführen können, aber die Quantencomputer, die wir heute haben, sind zu klein und instabil, um einen Vorteil gegenüber herkömmlichen Computern zu bieten.
Auf einer sehr einfachen Ebene gibt es zwei Faktoren, die die Größe der Probleme begrenzen, die unsere Quantencomputer lösen können. Der erste ist die Datenmenge, die sie speichern und verarbeiten können, was wir normalerweise in Qubits messen Ein “Qubit” ist ein “Quantenbit”.
Wenn wir nicht genügend Qubits haben, können wir Probleme ab einer bestimmten Größe einfach nicht mehr speichern und bearbeiten. Der zweite Punkt ist die Fehlerquote unseres Quantencomputers. Da wir das Verhalten von Quanten nur in aufwändigen Laborexperimenten beobachten können, ist die Entwicklung von Quantencomputern ein aufwändiger Prozess. Die Quantencomputer, die wir derzeit haben, sind verrauscht, was bedeutet, dass sie oft Fehler machen und “Rauschen” erzeugen. Rauschen ist eine nutzlose Information, die nur schwer von nützlicher Information zu unterscheiden ist. Es ist zum Beispiel schwer, jemanden zu verstehen, der mit einem spricht, wenn in der Nähe viele andere Leute laut reden.
Im Moment sind die Quantencomputer, die wir haben, noch experimentell. Sie sind durch die Anzahl der Qubits und die Fehlerraten begrenzt, so dass die größten Probleme, die sie derzeit lösen können, für herkömmliche Computer noch leicht zu bewältigen sind.
Irgendwann in der Zukunft wird sich das ändern. Wir werden einen “Quantenvorteil” erreichen, d. h. es wird wirtschaftlich sinnvoller sein, ein Problem mit einem Quantencomputer zu lösen als mit einem herkömmlichen Computer.
Schnelles Quiz
Quantencomputer werden irgendwann…
...die Geschwindigkeit von herkömmlichen Computern erhöhen.
...herkömmliche Computer ersetzen.
...Berechnungen durchführen, die für herkömmliche Computer zu schwierig sind.
Lösung: A
Grundlagen der Quantencomputer Programmierung
Grundlagen
Themenvertiefung der Quantencomputer Programmierung
Quantencomputer Programmierung
Quantum States and Qubits
Qiskit Sample Questionnaire
Sample Questions: Familiarity with Qiskit API