Quanten-Computer 1999 Heinz Volopich

Themenüberblick Grundlagen Quanten-Computer Theorie Die seltsame Welt der Quanten Information atomisiert Quanten-Computer Theorie Quanten-Computer Praxis 1999 Heinz Volopich

Grundlagen Die seltsame Welt der Quanten Information atomisiert Photonen, Materiewellen Unschärfe Quantenmechanik Interferenz von Wahrscheinlichkeiten Reduktion - Kollaps der Wellenfunktion EPR-Paradoxon Notation Information atomisiert BITs versus qBITs Logik-Gatter NOT, sqrt(NOT), controlled NOT = XOR 1999 Heinz Volopich

Lichtwellen Doppelspalt monochromatisches kohärentes Licht Intensitäts- verteilung am Schirm Blende 1999 Heinz Volopich

Lichtwellen Doppelspalt monochromatisches kohärentes Licht Blende Intensitäts- verteilung am Schirm 1999 Heinz Volopich

Lichtwellen Interferenz Doppelspalt monochromatisches kohärentes Licht Intensitäts- verteilung am Schirm Interferenz 1999 Heinz Volopich

Photonen Licht Metall kurzwellig emittierte Elektronen langwellig Albert Einstein, Nobelpreis 1921: Photoelektrischer Effekt 1999 Heinz Volopich

Materieteilchen Emission Absorbtion Flugbahn 1999 Heinz Volopich

Materiewellen Interferenz Doppelspalt Intensitäts- verteilung am Elektronenstrahl Intensitäts- verteilung am Schirm Interferenz 1999 Heinz Volopich

Weg bekannt  keine Interferenz Materiepartikel Doppelspalt Detektor Elektronenstrahl Intensitäts- verteilung am Schirm Detektor Weg bekannt  keine Interferenz 1999 Heinz Volopich

Dualität Wasserstoffatom Bohr‘sches Modell p+ e- 2 = Aufenthaltswahrscheinlichkeit Bohr‘sches Modell e- p+ Abstand vom Zentrum Schrödinger‘sche -Funktion 1999 Heinz Volopich

Orbitale 1999 Heinz Volopich

Unschärfe Die Messung des Ortes verändert den Bewegungzustand Licht Die Messung des Ortes verändert den Bewegungzustand (Impuls) des Teilchens Teilchen 1999 Heinz Volopich

Quantenmechanik Schrödinger-Gleichung Hamilton-Operator = Energie-Operator Wellenfunktion Aufenthaltswahrscheinlichkeit Imaginäre Einheit Plank‘sches Wirkungsquantum Zeitableitung der Wellenfunktion 1999 Heinz Volopich

Interferenz von Wahrscheinlichkeiten B c b a a,b,c ... Wahrscheinlichkeitsamplituden (komplexe Zahlen) Wahrscheinlichkeit = Quadrat der Wahrscheinlichkeitsamplitude Kompositionsregel: a b Interferenzterm 1999 Heinz Volopich

Reduktion - Kollaps der Wellenfunktion Der Zustand ist eine Superposition (Überlagerung) der Basiszustände Die zeitliche Entwicklung wir durch die Schrödinger-Gleichung beschrieben Bei der Messung wird ein Basiszustand mit der Wahrscheinlichkeit W angenommen (Reduktion) 1999 Heinz Volopich

EPR-Paradoxon Einstein, Podolsky, Rosen (1935) Experimentelle Verifikation der Nichtlokalität: Alain Aspect (1982) Spin = 0 1. Ausgangszustand 2. Zustand zerfällt in 2 Komponenten z.B.: Spin = +1 (up) Spin = -1 (down) Gesamt-Spin = 0 3. Messung an einer der beiden Komponenten Die Messung einer durch die Messeinrichtung gegebenen Spin-Richtung „Umklappen“ des Spins der 2. Komponente in die entgegengesetzte Richtung ... bewirkt über beliebige Distanz, ohne Zeitverlust ... 1999 Heinz Volopich

Notation 1999 Heinz Volopich

BITs versus qBITs 1999 Heinz Volopich

Logik-Gatter 1999 Heinz Volopich

NOT, sqrt(NOT), controlled NOT = XOR 1999 Heinz Volopich

Quanten-Computer Theorie 1999 Heinz Volopich

Quanten-Computer Praxis 1999 Heinz Volopich