Corros1on schrieb:
Wir leben schon in interessanten Zeiten! Danke für den Artikel! Dir aktuell CPU Silizium Technologie ist so ziemlich ausgereizt und immer mehr Kerne auf den CPU packen ist auf Dauer auch kein Lösung!
Und in ein paar Jahr(zehnt)en wird es keinen mehr interessieren wie schnell der CPU ist oder die Hardware, will es egal sein wird!
In ein paar Jahrzehnten eher nicht. Es gibt heute schon Problemstellungen (Simulation großer Moleküle etc.) die auch einen QP gut auslasten.
Corros1on schrieb:
Da kannste so viel Crysis simultan spielen bis zum Kotzen, nebenher Downloaden, Simulationen laufen lassen und der CPU wäre immer noch gelangweilt
Ich glaub nur 8 qubits sind notwendig um den schnellsten Computer zu schlagen
8 Qubits sind außer für Verständnisszwecke nicht für viel zu gebrauchen, einfach weil man damit noch keine gute Fehlerkorrektur hinbekommt. Man kann zwar schöne Techdemos veranstalten, mal eine Zahl faktorisieren (hallo Verschlüsselung knacken), aber im großen und ganzen sind die Geräte bisher zum Üben da: Wie kann ich in einem System mit mehreren Bits die Bits einzeln ansprechen? Welche Nebeneffekte habe ich? Klappt diese Fehlerkorrektur? etc. pp.
Aktuell geht man davon aus, dass man bis zu 100 physikalische Qubits für ein logisches braucht (Fehlerkorrektur), und dann um erste richtige Rechnungen machen zu können einige 10 bis 100 logische Qubits. Nach oben sind wie immer keine Grenzen gesetzt, je nach Komplexität des Problem
Chicken-Nugget schrieb:
Klingt ja gut, nur erschliest sich mir nicht wie ein Quantencomputer läuft bzw. welche Effekte ausgenutzt werden, die angeblich alles normale in den Schatten stellen? (Bis auf das erzeugen einer "echten" Zufallszahl.) Um mathematisch stichhaltige Ergebnisse zu erhalten möchte man ja eigentlich keinen Zufall.
Effekte:
Superposition, Verschränkung, Interferenz (Phase).
Anwendungen: Simulation von Quantensystemen (ist halt deutlich effizienter, Quanteneffekte zu benutzen um Quanteneffekte zu modellieren als irgendein großes mathematisches Modell, dass doch wieder nur eine Näherung ist, draufzuschmeißen), z.B. Überlapp von Orbitalen in Atomen und Molekülen. Man erhofft sich dadurch (ein Beispiel von vielen) z.B. ein besseres Verständnis über Photosynthese.
Dann noch die Zerlegung in Primzahlen (Shor Algorithmus).
Suchen in Listen mit Komplexität O(wurzel N) (Grover Algorithmus).
Optimierungsprobleme wie Traveling Salesman.
Das sind so die Sachen, von denen man heute träumt und bei denen man weiß, dass sie machbar sind, wenn der Quantencomputer gebaut ist.
Anwendungen wie Spiele etc. werden noch sehr lange auf sich warten lassen. Hauptgrund ist hier vor allem auch, dass ein Quantencomputer teuer ist, und auch im Betrieb ordentlich kostet. Bisher werden die Dinger (wie auch im Text steht) mit Mischkryostaten betrieben - heißt unter 4,2K, denn die schafft man auch ohne Mischung. Aktuell ist man meist bei 10-100mK. Mal vom Stromverbrauch abgesehen möchte allein das Helium für die Kühlung keiner bezahlen, nur um dann ein bisschen zu Zocken.
Diese Temperaturbarriere ist dazu physikalisch Inhärent, die kann man vielleicht noch etwas hochschieben, aber komplett aufheben wird nicht klappen. Die Energieniveaus im Qubit, die die Zustände 1 und 0 definieren, haben einen Abstand von wenigen meV. Die thermische Energie bei Raumtemperatur liegt bei ca. 25meV - d.h. bei Raumtemperatur fluktuiert ein Bit wild zwischen den Zuständen und verliert sofort seine Information.
Da liegt der Gedanke nahe: Größere Abstände. Findet man aber bei den typsichen Qubits (Elektronen etc.) nicht, bzw. bräuchte dafür Magnetfelder, die ein paar Hundert mal so stark wie in einem MRT sind (btw - auch bei 10mK muss so ein Qubit inkl. Kryostat noch in ein Feld von 1-5T, auch nichts, was man "mal eben" zuhause aufstellt). Andere Objekte als Qubits: Ja, es gibt Materialien, bei denen der Abstand einiger Energieniveaus 1eV und mehr beträgt - Isolatoren und Halbleiter. Und woraus bauen wir wohl heute unsere PC's?
Forscher in dem Bereich wären schon sehr froh, wenn sie über 4K kommen, dann könnten sie die dissipative Steuerelektronik mit zum Qubit packen und müssten die nicht außerhalb unterbringen.
deswegen wird das doch entwickelt, wegen der unterhaltungselektronik, oder? 
