Was ist Quantencomputing?

Was ist Quantencomputing?

Quantum Computing ist ein anderes Paradigma als das klassische Computing, das wir alle kennen (Computer und andere Geräte, die wir derzeit täglich verwenden). Quantencomputing basiert auf der Anwendung der Gesetze der Quantenmechanik, was impliziert, dass ein Teilchen gleichzeitig in zwei Zuständen gefunden werden kann.

Wie wurde Quantencomputing geboren?

Die Idee des Quantencomputings wurde geboren, weil es immer schwieriger wurde, kleinere Mikrochips herzustellen, was dazu führen könnte, dass es in Zukunft unmöglich sein würde, die Größe dieser Mikrochips weiter zu reduzieren, sodass das klassische Rechnen an seine Grenzen stoßen würde. Aus diesem Grund war es notwendig, neue Technologien zu entdecken, die diese Einschränkung überwinden würden.

Wie funktioniert Quantencomputing?

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Quantencomputing auf der Verwendung von Qbits basiert und nicht auf den Bits, die von klassischem Computing verwendet werden. Wie ein Bit kann ein Qbit die Werte 1 und 0 annehmen, aber unter Ausnutzung der Gesetze der Quantenmechanik kann es beide Werte gleichzeitig annehmen (es können 80 % mal 1 und 20 % sein). a 0), was die Möglichkeit eröffnet, logische Operationen anzuwenden, die nicht auf die Bits angewendet werden konnten.

Wozu dient Quantencomputing?

Quantum Computing hat gegenüber dem klassischen mehrere Vorteile, unter denen sich eine größere Rechenleistung und ein geringerer Energieverbrauch hervorheben. Dies öffnet die Tür zur Lösung von Problemen, die bisher mit klassischem Computing unlösbar waren. Um die beste Lösung für ein Problem zu finden, müssten mit einem herkömmlichen System alle möglichen Lösungen getestet werden, mit Quantencomputing wäre dies jedoch nicht erforderlich. Da sich ein Quantensystem in mehreren Zuständen gleichzeitig befinden könnte, wäre es in der Lage, diese Lösungen gleichzeitig zu testen und das Problem in kürzerer Zeit zu lösen. Dies kann wichtige Fortschritte in anderen Bereichen ermöglichen , wie Künstliche Intelligenz und Deep Learning , da dies die Erstellung komplexerer und effizienterer Modelle oder die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Partikeln ermöglichen würde, die die Erstellung neuer Materialien ermöglichen würden.

Wie ist der aktuelle Status?

Das Gebiet der Quantencomputer hat sich kaum weiterentwickelt, jedoch haben in den letzten Jahren mehrere Technologieunternehmen begonnen, auf diesem Gebiet zu forschen. IBM hat angekündigt, den ersten Quantencomputer für die kommerzielle Nutzung zu verkaufen. Und vor ein paar Tagen Google gab in der Zeitschrift Nature bekannt, dass es die Quantenüberlegenheit erreicht habe, nachdem es in Minutenschnelle Programme ausgeführt habe, für die ein herkömmlicher Computer Jahre benötigt hätte. Obwohl nicht klar ist, inwieweit es wahr ist, und obwohl es Jahre dauern kann, bis die Entwicklung abgeschlossen ist und bei wirklich komplexen Problemen Ergebnisse erzielt werden, ist klar, dass Quantencomputer wichtige Fortschritte bringen und dass sie derzeit nicht zur Lösung komplexer Probleme eingesetzt werden können Probleme , kann für kleinere Situationen verwendet werden und kann bessere Ergebnisse erzielen als klassisches Rechnen.

Was ist die Zukunft des Quantencomputings?

Heutzutage hat Quantencomputing wichtige Einschränkungen. Jedes Qbit muss vollständig isoliert sein, mit mindestens einer Kabelverbindung exklusiv für es und muss auf sehr niedrigen Temperaturen gehalten werden. Aktuell haben die von Google und IBM vorgestellten Modelle rund 53 Qbits. Es wird geschätzt, dass ein Quantencomputer 100 Millionen Qbits benötigen würde, um ein aktuelles Verschlüsselungssystem zu knacken, also ist er noch ziemlich weit davon entfernt, wirklich komplexe Probleme zu lösen. Die nächsten Schritte in diesem Bereich werden darin bestehen, das aktuelle Design, mit dem sie arbeiten, zu verbessern und die Anzahl der qbits zu erhöhen, die ein Quantencomputer verwenden kann.

In diesem YouTube-Video, das wir lieben, können Sie mehr über die qbits erfahren: