Quanteninformatik Buchkatalog

Quelle: Wikipedia. Seiten: 35. Kapitel: Quantencomputer, Qubit, Quanteninformation, Quantenkryptografie, Quantenverschränkung, Deutsch-Jozsa-Algorithmus, Quantenfehlerkorrektur, Grover-Algorithmus, Separabilität, Quantengatter, Shor-Algorithmus, Liste der Quantengatter, Schmidt-Zerlegung, Quantenrepeater, No-Cloning-Theorem, Atom-Chip, Quanten-Fouriertransformation, Quantennetzwerk, Quantenparallelismus, BQP, Margolus-Levitin-Theorem, Quantenkanal. Auszug: Ein Quantencomputer bzw. Quantenrechner ist ein Computer, dessen Funktion auf den besonderen Gesetzen der Quantenmechanik beruht. Im Unterschied zum Digitalrechner arbeitet er nicht auf der Basis der Gesetze der klassischen Physik bzw. Informatik, sondern auf der Basis quantenmechanischer Zustände, was wesentlich über die Regeln der klassischen Theorien hinausgeht (siehe z. B. EPR-Effekt und Bellsche Ungleichung), und die Verarbeitung dieser Zustände erfolgt nach quantenmechanischen Prinzipien. Hierbei sind vor allem Theoretische Studien legen nahe, dass unter Ausnutzung dieser Effekte bestimmte Probleme der Informatik, z. B. die Suche in extrem großen Datenbanken (siehe Grover-Algorithmus) und die Produktzerlegung extrem langer Zahlen (siehe Shor-Algorithmus) - ein Problem, das die Basis für die Sicherheit weit verbreiteter kryptographischer Verfahren darstellt - wesentlich effizienter gelöst werden können als mit klassischen Computern. Der Quantencomputer ist gegenwärtig noch ein überwiegend theoretisches Konzept. Es existiert aber schon jetzt eine Vielzahl von Vorschlägen, wie ein Quantencomputer realisiert werden könnte, und in kleinem Maßstab wurden einige dieser Konzepte im Labor erprobt und es wurden Quantencomputer mit wenigen Qubits realisiert, von einer tatsächlichen Anwendung und praktischem Nutzen ist man aber noch weit entfernt. Zur Definition des Begriffes Qubit:Beim Quantencomputing arbeitet man mit allgemeinen Zuständen, die in bestimmter Weise durch Überlagerung der beiden farbig gekennzeichneten Basiszustände entstehen, wogegen beim klassischen Computing nur die Basiszustände selbst auftreten.In einem klassischen Computer wird sämtliche Information in Bits dargestellt. Physikalisch wird ein Bit dadurch realisiert, dass ein Spannungspotential entweder oberhalb eines bestimmten Pegels liegt (das entspricht dem binären Wert "1") oder unterhalb ("0"). Auch in einem Quantencomputer wird Information in der Regel binär dargestellt. Dazu bedient man sich e