Quanten-Fehlerkorrektur

Nonfiction, Computers, Programming
Cover of the book Quanten-Fehlerkorrektur by Manuel Neubach, GRIN Verlag
View on Amazon View on AbeBooks View on Kobo View on B.Depository View on eBay View on Walmart
Author: Manuel Neubach ISBN: 9783638530941
Publisher: GRIN Verlag Publication: August 7, 2006
Imprint: GRIN Verlag Language: German
Author: Manuel Neubach
ISBN: 9783638530941
Publisher: GRIN Verlag
Publication: August 7, 2006
Imprint: GRIN Verlag
Language: German

Studienarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Technische Universität Dortmund, 5 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Es hat sich in den letzten Jahren gezeigt, dass man unter Ausnutzung quantenmechanischer Eigenschaften bestimmte Rechnungen auf Quanten-Computern im Vergleich zu klassischen Systemen deutlich beschleunigen kann. Obwohl die These, dass Quanten-Computer von klassischen Computern nicht in Polynomialzeit simuliert werden können, bisher unbewiesen ist, so deuten doch viele Erkenntnisse hierauf hin. Was aber bei den bisher vorgestellten Quanten-Algorithmen immer stillschweigend vorausgesetzt wurde ist, dass in der Rechnung alle Operationen fehlerfrei ausgeführt werden bzw. die Fehlerwahrscheinlichkeit so gering ist, dass man sie vernachlässigen kann. Dies trifft vielleicht bei klassischen Systemen zu, die durch Verstärkung und Dissipation eine bemerkenswert hohe Stabilität erreichen, bei quantenmechanischen Systemen hingegen verhält es sich aber komplett anders. Quanten-Rechner sind extrem anfällig gegen Rauschen und unpräzise Operationen. Zudem sind klassische Methoden zur Stabilisierung wie Dissipation und Verstärkung auf Quantenebene nicht anwendbar. Zusammengefasst heißt das, Fehler sind unvermeidbar und treten schon nach relativ kurzer Rechenzeit auf. Die Hauptursache für Quantenfehler sind Wechselwirkungen mit der Umgebung. Da Quanten-Computer nicht vollständig von der Umgebung isoliert werden können, ist das sogenannte Phänomen der Dekohärenz unvermeidbar. Lange Rechnungen sind also ohne weiteres nicht durchführbar auf Quanten-Computern, da früher oder später die Dekohärenz die im Quantenspeicher codierte Information zerstört. Der Ausweg heißt hier Quanten-Fehlerkorrektur. Fehlerkorrekturalgorithmen sind bereits bekannt aus klassischen Computersystemen und werden hier zum Beispiel benutzt um Informationen sicher über einen stark rauschbehafteten Kanal (noisy channel) zu transportieren. Solche Algorithmen können angepasst werden an die speziellen Eigenschaften quantenmechanischer Systeme und so die Fehlerwahrscheinlichkeit für Quantenspeicher senken. Zusammenfassend lässt sich vor diesem Hintergrund also festhalten, dass Quanten-Fehlerkorrektur-Algorithmen praktisch unerlässlich sind, um irgendwelche längeren Berechungen auf Quanten-Computern sicher durchführen zu können.

View on Amazon View on AbeBooks View on Kobo View on B.Depository View on eBay View on Walmart

Studienarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Informatik - Angewandte Informatik, Technische Universität Dortmund, 5 Quellen im Literaturverzeichnis, Sprache: Deutsch, Abstract: Es hat sich in den letzten Jahren gezeigt, dass man unter Ausnutzung quantenmechanischer Eigenschaften bestimmte Rechnungen auf Quanten-Computern im Vergleich zu klassischen Systemen deutlich beschleunigen kann. Obwohl die These, dass Quanten-Computer von klassischen Computern nicht in Polynomialzeit simuliert werden können, bisher unbewiesen ist, so deuten doch viele Erkenntnisse hierauf hin. Was aber bei den bisher vorgestellten Quanten-Algorithmen immer stillschweigend vorausgesetzt wurde ist, dass in der Rechnung alle Operationen fehlerfrei ausgeführt werden bzw. die Fehlerwahrscheinlichkeit so gering ist, dass man sie vernachlässigen kann. Dies trifft vielleicht bei klassischen Systemen zu, die durch Verstärkung und Dissipation eine bemerkenswert hohe Stabilität erreichen, bei quantenmechanischen Systemen hingegen verhält es sich aber komplett anders. Quanten-Rechner sind extrem anfällig gegen Rauschen und unpräzise Operationen. Zudem sind klassische Methoden zur Stabilisierung wie Dissipation und Verstärkung auf Quantenebene nicht anwendbar. Zusammengefasst heißt das, Fehler sind unvermeidbar und treten schon nach relativ kurzer Rechenzeit auf. Die Hauptursache für Quantenfehler sind Wechselwirkungen mit der Umgebung. Da Quanten-Computer nicht vollständig von der Umgebung isoliert werden können, ist das sogenannte Phänomen der Dekohärenz unvermeidbar. Lange Rechnungen sind also ohne weiteres nicht durchführbar auf Quanten-Computern, da früher oder später die Dekohärenz die im Quantenspeicher codierte Information zerstört. Der Ausweg heißt hier Quanten-Fehlerkorrektur. Fehlerkorrekturalgorithmen sind bereits bekannt aus klassischen Computersystemen und werden hier zum Beispiel benutzt um Informationen sicher über einen stark rauschbehafteten Kanal (noisy channel) zu transportieren. Solche Algorithmen können angepasst werden an die speziellen Eigenschaften quantenmechanischer Systeme und so die Fehlerwahrscheinlichkeit für Quantenspeicher senken. Zusammenfassend lässt sich vor diesem Hintergrund also festhalten, dass Quanten-Fehlerkorrektur-Algorithmen praktisch unerlässlich sind, um irgendwelche längeren Berechungen auf Quanten-Computern sicher durchführen zu können.

More books from GRIN Verlag

Cover of the book Ein weiser Reisebegleiter - Der Engel bei Tobit by Manuel Neubach
Cover of the book Das Bild vom Bösen: Mythos und Wirklichkeit by Manuel Neubach
Cover of the book Individualisierung und Sozialisation durch die Medien - Talkshows als Richtlinie für die gesellschaftliche Entwicklung? by Manuel Neubach
Cover of the book Das Ende eines Unternehmens durch Wirtschaftskriminalität der Unternehmer by Manuel Neubach
Cover of the book Why Would Domestic Election Observers Endorse Unfree Elections? by Manuel Neubach
Cover of the book The Critical Period Hypothesis supported by Genie's case by Manuel Neubach
Cover of the book Forschendes Lernen. Die Methode im Wirtschaftslehreunterricht by Manuel Neubach
Cover of the book Die Wirkung der Flüchtlingszuwanderung auf den Arbeitsmarkt by Manuel Neubach
Cover of the book Anlagentechnik im Brandschutz für bauliche Anlagen besonderer Art oder Nutzung (Sonderbauten) by Manuel Neubach
Cover of the book Neem-Inhaltsstoffe im organischen Landbau by Manuel Neubach
Cover of the book Die Bedeutung struktureller Vorentscheidung in der Organisation der NS-Erziehung by Manuel Neubach
Cover of the book Farbgebrauch in China und Deutschland by Manuel Neubach
Cover of the book Das Erkennnen prosodischer Merkmale syntaktischer Grenzen by Manuel Neubach
Cover of the book Herrschaft und Fall des Marcus Opellius Macrinus by Manuel Neubach
Cover of the book Faul oder nicht faul - Wollen Arbeitslose arbeiten? by Manuel Neubach
We use our own "cookies" and third party cookies to improve services and to see statistical information. By using this website, you agree to our Privacy Policy