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Quantencomputer Die Computer der Zukunft? Fakultät Informatik » Institut für Technische Informatik » Professur für VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und.

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Präsentation zum Thema: "Quantencomputer Die Computer der Zukunft? Fakultät Informatik » Institut für Technische Informatik » Professur für VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und."—  Präsentation transkript:

1 Quantencomputer Die Computer der Zukunft? Fakultät Informatik » Institut für Technische Informatik » Professur für VLSI-Entwurfssysteme, Diagnostik und Architektur Dresden,

2 Gliederung Motivation Allgemeine Funktionsweise Quantenregister Funktionsgatter Geschichtliches und Aktuelles Anwendungen für Quantencomputer Ausblick Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 2 von XY

3 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 3 von XY Motivation

4 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 4 von XY Serge Haroche (* ) David J. Wineland (* )

5 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 5 von XY Allgemeine Funktionsweise

6 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 6 von XY Superposition oder 1

7 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 7 von XY Verschränkung Messung

8 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 8 von XY Quantenregister

9 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 9 von XY Quantenregister Klassisches 4-Bit-Register aus D-FFs

10 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 10 von XY Funktionsgatter

11 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 11 von XY 1-Bit-Gatter BezeichnungPrinzip bei Dekohärenz Prinzip bei Superposition

12 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 12 von XY 2-Bit-Gatter SymbolBezeichnungFunktion Kontrolliertes NICHT-Gatter (CNOT) Austauschknoten (Swap)

13 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 13 von XY Geschichtliches und Aktuelles

14 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 14 von XY 2002: Faktorisieren der Zahl 15 (in 5 und 3) mit 7 Qubits 2005: erstes Quantenbyte 2007: Erster kommerzieller Quantenrechner von D-Wave –Systems 2008: D-Wave vermarktet 128-Qubit-Rechner 2011: Faktorzerlegung von 143 mit 4 Qubits 2012: Berechnung von Ramsey-Zahl R(8,2) mit 84 Qubits Geschichtliches und Aktuelles

15 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 15 von XY Ramsey-Algorithmus (1) Wie viele Gäste braucht man mindestens, wenn es unter ihnen eine Gruppe geben soll, in der sich 3 gegenseitig kennen bzw. eine Gruppe von 3 Gästen, die sich noch nicht kennen?

16 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 16 von XY Ramsey-Algorithmus (2) Wie viele Gäste braucht man mindestens, wenn es unter ihnen eine Gruppe geben soll, in der sich 3 gegenseitig kennen bzw. eine Gruppe von 3 Gästen, die sich noch nicht kennen? Lösung: R(3,3) = 6 Blaue Kante: Gäste kennen sich Rote Kante:Gäste kennen sich nicht Quelle: D-Wave Systems

17 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 17 von XY Ramsey-Algorithmus (3) ungarischer Mathematiker Paul Erdös: Würden Aliens auf der Erde landen und uns nur am Leben lassen, wenn wir ihnen binnen eines Jahres die Ramsey-Zahl R(5,5) nennen könnten, müsste die Menschheit fix ihre klügsten Köpfe und die besten Rechner versammeln. Dann hätte sie vielleicht eine Chance zu überleben. Würden die Aliens hingegen R(6,6) von uns wissen wollten, sollten wir besser sofort zum Gegenangriff übergehen. Denn R(6,6) wäre schon zu schwierig zu lösen.

18 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 18 von XY Anwendungen für Quantencomputer

19 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 19 von XY Anwendungen Design auf Molekularebene Durchsuchen von Datenbanken Schachcomputer Optische Atomuhren Kryptographie

20 Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 20 von XY Ausblick

21 Quellen Quantenphysik.html Dresden, Quantencomputer Folie Nr. 21 von XY


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