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Quantum Application
Wozu sind Quantencomputer theoretisch vorteilhafter?
Quantum Application
Kann ein Quantencomputer mehr berechnen als ein klassischer?(es geht nur um berechenbar und nicht effizient)
Nein
Quantum Application
Kopenhagener Deutung
• Zum Zeitpunkt der Messung
wird W‘keitswelle zerstört
• Zustand/Wellenfunktion des
Systems kollabiert in einen
der möglichen Ausgänge
Quantum Application
Viele-Welten-Interpretation?
Viele-Welten-Interpretation
Auch nach Messung bestehen
alle Möglichkeiten weiter
• Jeder Ausgang geschieht
jedoch in anderem Universum
• Realität teilt sich gewisser-
maßen in verschiedene
Universen auf
Quantum Application
Was haben alle Deutungen der QM gemeinsam?
Messung eines QM-Systems
ist destruktiv -> Zustand des
Systems wird verändert und
Wellenfunktion gestört
• Vollständiger Zustand vor
Messung kann niemals durch
Ausgang eines Messprozesses
rekonstruiert werden
Quantum Application
Konsequenz für Quantencomputing? (rechnen auf Quantensystem)
Nach Messung der Qubits erhält
man klassisches Register
wichtig für Entwicklung von
Algorithmen
• Klassisch ist „Betrachten“ des
aktuellen Zustands möglich, bei
QC unterbricht es Berechnung
Quantum Application
Zentrale Axiome der Quantenmechanik
1. Zustand und Hilbertraum
2. Hermitescher Operator
3. Zeitliche Entwicklung
4. Messung
Quantum Application
Zustand
• „Strahl“ in Vektorraum: Äquivalenzklasse von Vektoren, die
sich nur durch skalare Multiplikation unterscheiden
• Für Wahrscheinlichkeitsinterpretation: Normierung auf
Einheitslänge
Quantum Application
Hilbertraum
Vektorraum (bspw.) über ℝ oder ℂ mit Skalarprodukt,
bezüglich dessen er vollständig ist
Quantum Application
Was ist ein Qubit?
• Ein quantenmechanisches Zweizustandssystem
Quantum Application
Was sind verschränkte Zustände?
Mehrere Qubits befinden sich genau dann in einem verschränkten Zustand, wenn
sich der Zustand nicht als Tensorprodukt von Single-Qubitzuständen schreiben lässt
Quantum Application
Dürfen Operationen auf Qbits nicht reversible sein?
Nein, sie müssen reversibel sein
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