News Quantencomputer: Intel veröffentlicht SDK für breiteren Software-Zugang

[floq0r]

Ja und nein:

Instead of superconducting qubits that require very low temperatures, the portable quantum processor comes with qubits that work based on nuclear magnetic resonance. This type of technology unfortunately does not unlock the quantum entanglement properties that make QPUs potentially faster than transistor-based processors.
[...]
They are meant as educational devices that introduce users to quantum circuit programming.

https://www.notebookcheck.net/SpinQ-presents-world-s-first-portable-quantum-computers.675200.0.html

 

[xxlrider]

Ich habe bei Quantencomputern nach wie vor ein Problem, zu verstehen, wie man logische Sachverhalte von der reinen Funktion (z.B. Programmiersprache C) auf die Hardware übersetzt, also kompiliert.

Wie aber wird die Kompilierung bei Quantencomputern gemacht, wenn man bedenkt, das deren "Register" nicht nur zwei verschiedene Werte annehmen, sondern sogar zwei Werte gleichzeitig innehaben können? Da denke ich leider viel zu dreidimensional, um das durchschauen zu können. Gibt es da vielleicht irgendwo eine (für einen dummen E-Technik-Ingenieur) einigermaßen verständliche Darstellung, wie das abläuft?

Nehmen wir als Beispiel das sogenannte "Deutsch-Jozsa-Problem", das zu den grundlegenden Quantenalgorithmen gehört. Das Problem besteht darin, eine gegebene Funktion zu untersuchen, die entweder konstant (gibt für alle möglichen Eingabewerte denselben Ausgabewert zurück) oder ausgewogen (gibt für die Hälfte der möglichen Eingabewerte einen Ausgabewert und für die andere Hälfte einen anderen Ausgabewert zurück) ist.
Für einen klassischen Computer benötigt man mindestens zwei Auswertungen der Funktion, um zwischen einer konstanten und einer ausgewogenen Funktion zu unterscheiden. Ein Quantencomputer kann das Problem jedoch mit nur einer Auswertung lösen.
Die Funktionsauswertung wird bei einem Quantencomputer durch eine sogenannte "Unitary Operator" abgebildet, die als Matrix dargestellt wird. Die Eingabe der Funktion wird auf ein Quantenregister gelegt und dann durch die Anwendung des Unitary Operators auf das Ausgabe-Quantenregister abgebildet.
Die Ausgabe des Quantencomputers wird dann durch eine Messung des Ausgabe-Quantenregisters erhalten. Da ein Quantenregister jedoch mehrere mögliche Zustände gleichzeitig annehmen kann, muss man die Messung mehrmals wiederholen und eine statistische Auswertung vornehmen, um ein Ergebnis zu erhalten.
Das Kompilieren eines Quantenalgorithmus wird durch die Übersetzung des Algorithmus in eine Abfolge von Quantengattern erreicht, die mithilfe von Quantenassemblersprachen wie QASM oder Open-QASM beschrieben werden können. Diese Quantengatter werden dann durch die Anwendung von Pulssequenzen auf die Qubits des Quantencomputers implementiert.

Das konnte ich dazu herausfinden, nicht das ich davon einen Plan hätte:-)

 

[Weyoun]

Da ein Quantenregister jedoch mehrere mögliche Zustände gleichzeitig annehmen kann, muss man die Messung mehrmals wiederholen und eine statistische Auswertung vornehmen, um ein Ergebnis zu erhalten.

Ist das dann nicht eher ein "Raten" denn ein Rechnen? Das erinnert mich an unsere DOEs von Bauteiltests mit z.B. 10 Platinen mit je 32 Spulen, die dann allesamt vermessen werden und am Ende wird dann über die Six Sigma Methode geschaut, ob man am Ende "bestanden" oder "zu hohe Streuung" als Ergebnis rausbekommt.

 

[xxlrider]

Ich glaube das bezeichnet man als Grundlagenforschung.
:-)