Öhm

Kaladhor, Münsterland, Montag, 27.06.2022, 08:23 (vor 48 Tagen) @ Romeo1067 Views

Das ist nicht so ganz richtig.

Das Quanten Computing nutzt keinen normalen Bits. Informationen werden in den so genannten Quantenbit (Qubits) abgespeichert. Das Besondere an einem Qubit ist, dass es aufgrund des Superpositionsprinzips und der Kohärenz der Quantenmechanik mehrere Zustände gleichzeitig annehmen kann. Zusätzlich können Qubits miteinander verschränkt sein und sich direkt gegenseitig ohne Zeitverzug beeinflussen.

Erst wenn der Zustand eines Qubits versucht wird auszulesen, legt es sich für einen konkreten Zustand 0 oder 1 fest. Da Qubits mehrere Zustände gleichzeitig annehmen können, lassen sich mit einem Quantencomputer mit wenigen Qubits mehr Rechenoperationen ausführen als mit einem herkömmlichen Rechner mit gleicher Zahl normaler Bits. Theoretisch steigt die Rechenleistung exponentiell mit der Anzahl an Qubits. Ein Rechner mit vier Qubits kann zwei hoch vier gleich 16 Zustände annehmen. Schon mit 20 Qubits sind über eine Million parallele Zustände möglich. Für die durchgeführten Rechenaktionen bedeutet das, dass im Vergleich zu herkömmlichen Computern wesentlich mehr Kombinationen gleichzeitig und nicht nacheinander ausführbar sind. Quantenprozessoren benötigen weniger Qubits und weniger Zeit als bitbasierte Computer.

Einsatzmöglichkeiten des Quanten Computings

Vom Quanten Computing sollen zukünftig viele unterschiedliche technische und wissenschaftliche Bereiche profitieren. Die enorme Rechenleistung der Quantenprozessoren soll dazu beitragen, komplexe Problemstellungen mit großem Rechenbedarf binnen kurzer Zeit zu lösen.

Beispielsweise versprechen sich Suchmaschinenanbieter wie Google enorme Fortschritte in der Geschwindigkeit des Durchsuchens ihrer Datenbanken. In der Wissenschaft werden mit Hilfe des Quanten Computings komplexe Simulationen möglich. Im Umfeld der Kryptographie könnte das Quanten Computing die bisher verwendeten Verschlüsselungsverfahren hinfällig machen, da Quantencomputer in der Lage sind, in kürzester Zeit durch reines Ausprobieren (Brute-Force-Methode) jegliche Verschlüsselungen zu knacken. Im Gegenzug erlaubt das Quanten Computing neue, nicht mehr kompromittierbare Quantenverschlüsselungmethoden. Eine weitere vielversprechende Einsatzmöglichkeit der Quantencomputer ist die Künstliche Intelligenz (KI). Quanten Computing eignet sich perfekt für das maschinelle Lernen. Quantum Neural Networks mit vielen Datensätzen lassen sich binnen kürzester Zeit trainieren. Weitere Anwendungsszenarien des Quanten Computings sind:

  • ...die Steuerung und Optimierung von Verkehrsflüssen
  • ...Berechnung komplexer wissenschaftlicher Modelle
  • ...Optimierung von Abläufen mit vielen verschiedenen Einflussfaktoren in der Logistik, im Finanzwesen oder im Energiesektor

Vorteile des Quanten Computings gegenüber herkömmlichen Computern

Die Vorteile des Quanten Computings gegenüber herkömmlichen bitbasierten Computern sind:

  • ...enorme Rechenleistung mit nur wenigen Qubits
  • ...Lösung komplexer Problemstellungen binnen kurzer Zeit
  • ...Verbesserung der Leistungsfähigkeit des Machine Learnings (ML) und der Künstlichen Intelligenz (KI)
  • ...schnelles Lösen kryptographischer Problemstellungen
  • ...Bereitstellung sicherer Quantenverschlüsselungsverfahren
  • ...Auswertung großer Datenmengen in kurzer Zeit
  • ...schnelles Abfragen und Suchen in großen Datenbanken

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Ich bin nicht links, ich bin nicht rechts, ich kann noch selber denken!


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