Quantum Application an der LMU München

Karteikarten und Zusammenfassungen für Quantum Application an der LMU München

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Beispielhafte Karteikarten für Quantum Application an der LMU München auf StudySmarter:

Kopenhagener Deutung

Beispielhafte Karteikarten für Quantum Application an der LMU München auf StudySmarter:

Kann ein Quantencomputer mehr berechnen als ein klassischer?(es geht nur um berechenbar und nicht effizient)

Wählen Sie die richtigen Antworten aus:

  1. Nein

  2. Ja

Beispielhafte Karteikarten für Quantum Application an der LMU München auf StudySmarter:

Wozu sind Quantencomputer theoretisch vorteilhafter?

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Was ist Integer Programmierung (IP)?

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Was ist ein Optimierungsproblem?

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Was ist Grover (1996) Algorithmus?

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Nenne Bedingungen für Lineare Programmierung?

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Geben heuristische Suchen immer die beste Lösung?

Wählen Sie die richtigen Antworten aus:

  1. Nein

  2. Ja

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Nenne Informierte Suchstrategien:


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Nenne Uninformierte Suchstrategien:


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Lokales Minimum


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Was ist Shor (1994): Algorithmus?


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Beispielhafte Karteikarten für Quantum Application an der LMU München auf StudySmarter:

Quantum Application

Kopenhagener Deutung

• Zum Zeitpunkt der Messung
wird W‘keitswelle zerstört
• Zustand/Wellenfunktion des
Systems kollabiert in einen
der möglichen Ausgänge

Quantum Application

Kann ein Quantencomputer mehr berechnen als ein klassischer?(es geht nur um berechenbar und nicht effizient)

  1. Nein

  2. Ja

Quantum Application

Wozu sind Quantencomputer theoretisch vorteilhafter?

  • echter Zufallszahlen
  • Entdeckung neuer chemischer Verbindungen durch simulation von Quantensystemen
  • Kryptographie
  • Suche in unsortierten Datenbanken
  • lösen von Optimierungsproblemen
  • KI

Quantum Application

Was ist Integer Programmierung (IP)?

• Wie LP/NLP, jedoch 𝑥 ∈ ℤ𝑛
• Spezialfall: 0/1-IP mit booleschen Variablen
• Linear (ILP) oder nicht linear (IP)

Quantum Application

Was ist ein Optimierungsproblem?

Funktion soll Eingabewert gefunden werden, sodass
Funktion minimalen Wert annimmt, wobei im Allgemeinen
Beschränkung für Eingabewerte existiert

Quantum Application

Was ist Grover (1996) Algorithmus?

Suchalgorithmus
• Prinzipiell schnellstmöglicher, klassischer Algorithmus zur
Durchsuchung unsortierter Datenbank mit 𝑛 Elementen: Lineare
Suche mit Zeitkomplexität 𝒪 𝑛
• Zeitkomplexität von 𝒪( 𝑛) bedeutet quadratische
Beschleunigung

Quantum Application

Nenne Bedingungen für Lineare Programmierung?

Lineare Zielfunktion, lineare
Nebenbedingungen
• Effizient lösbar (bspw. Simplexmethode
oder Interior Point Methode)

Quantum Application

Geben heuristische Suchen immer die beste Lösung?

  1. Nein

  2. Ja

Quantum Application

Nenne Informierte Suchstrategien:


A*-Suche
• Greedy-Algorithmen
• Simulated Annealing
• Tabusuche
• Evolutionäre/Populationsbasierte Algorithmen

Quantum Application

Nenne Uninformierte Suchstrategien:


Bekannte Vertreter
• Breitensuche
• Einheitskostensuche
• Tiefensuche
• Beschränkte Tiefensuche
• Iterative Tiefensuche
(Breadth-first search)
(Uniform-cost search)
(Depth-first search)
(Depth-limited search)
(Iterative deepening search)

Quantum Application

Lokales Minimum


Funktion 𝑓: ℝ𝑛 ⊇ 𝑋 → ℝ nimmt in 𝑥∗ ∈ 𝑋 lokales Minimum
über 𝑋 an, wenn 𝜀 > 0 existiert, sodass 𝑓 𝑥∗ ≤ 𝑓 𝑥 für alle
𝑥 ∈ 𝑋 mit 𝑥 − 𝑥∗ < 𝜀 gilt

Quantum Application

Was ist Shor (1994): Algorithmus?


Algorithmus zur Primfaktorzerlegung

Zeitkomplexität des besten klassischen Algorithmus zur
Zerlegung einer Zahl mit 𝑛 Stellen wächst exponentiell mit 𝑛
• Shor schlägt Modell für Quantum Computation und Algorithmus
vor, der das Problem mit polynomieller Zeitkomplexität löst

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