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USA: Ohne danach zu suchen löst Quantencomputer ein Problem

Eine Forschergruppe der Universität von Illinois in Urbana-Champaign wies zunächst einmal etwas ziemlich Paradoxes nach: Sie zeigten, dass Quantencomputer ohne danach zu suchen, also ohne den nötigen Algorithmus auszuführen, Probleme lösen können.

Der Algorithmus muss zwar schon programmiert werden, aber der Quantencomputer hat es nicht nötig, ihn auszuführen. Wieso das geht? Quanten können gleichzeitig verschiedene physikalische Zustände annehmen.

Ein Quantencomputer kann den Algorithmus also gleichzeitig ausführen und nicht ausführen. Nun stellt sich die Frage, ob das Programmieren eines Computerprogramms schon reicht, um ein Problem zu lösen. So könnten Rechenkosten gespart werden.


WebReporter: Sarajevo
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: USA, Problem
Quelle: www.wissenschaft.de

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49 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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25.02.2006 11:51 Uhr von m4rius
 
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Was wäre denn z.b. so ein Problem?
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25.02.2006 12:18 Uhr von unzelfunzel
 
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was die: antwort auf alle fragen is...bzw is 42 die antwort auf alle fragen?
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25.02.2006 12:22 Uhr von The_Nothing
 
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Eine Rechnung zum Beispiel.

Wäre so, das ich nur 1+1 eintippen müsste, aber der Rechner, ohne diese Rechnung ausgeführt zu haben, das Ergebnis 2 ausspuckt?

???

Aber Quantenphysik ist mir schon immer ein Rätsel, das mit den zwei gleichzeitigen Zuständen, mit unserer Weltanschauung nicht leicht vorstellbar.

Genauso mit der Existenz, ein Teilchen kann gleichzeitig existieren und auch nicht. Häh??? Ich glaub, ich geh wieder ins Bett, hab Kopfschmerzen *gg
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25.02.2006 12:22 Uhr von ETweb
 
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versteht das jemand
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25.02.2006 12:33 Uhr von The_Nothing
 
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Also das lässt mir keine Ruhe :-): Das heißt also, das Quanten gleichzeitig etwas tun (den Algorithmus ausführen), und dann zum selben Zeitpunkt gar nichts machen?

Das wäre ja so, als wäre ich bei der Arbeit, und würde gleichzeitig schön gemütlich zu Hause im Bettchen liegen und schlummern. Ich will auch Quanten-Dings-Bums *lol*

Hängt das vielleicht mit der Vielweltentheorie zusammen, d.h. in einer anderen Ereigniswelt führen die Quanten die Rechnung aus, während sie in unserer Gegenwart gar nichts tun, nur dann müsste das Ergebnis doch in der anderen Ereigniswelt, und nicht hier herauskommen???

Ist wie mit der Katze im Karton und dem Giftfläschen, das entweder nach dem Zumachen zerbricht oder nicht; in dem Moment wo ich den Deckel zu mache, gibt es zwei mögliche Zustände:

1.) Katze lebt
2.) Katze tot

Man kann sagen, zeitgleich lebt die Katze, aber sie ist auch tot. Erst wenn ich den Deckel öffne, und damit quasi eine Entscheidung erzwinge, ergibt sich ein eindeutiger Zustand.
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25.02.2006 12:54 Uhr von Arne 67
 
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Hilfe ! Also dann ist der Quanten-PC also menschlich .....

Wenn ich Ihm dann sag, das er etwas rechnen soll, kommt irgendwann die Antwort, "Habe fertig..." Und in wirklichkeit hat er noch gar nicht mal angefangen die Rechnung zu bearbeiten....

Andererseits auch super ! Ich kann in den Laden gehen und meine Lebensmittel ohne zu bezahlen kaufen, denn ich kann ja antworten , "gemäß der Quantenphysik hab ich schon bezahlt und mein Geld (Ohne Rückgeld versteht sich) befindet sich schon in der Kasse :-)
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25.02.2006 13:10 Uhr von The_Nothing
 
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Arne: "Ich kann in den Laden gehen und meine Lebensmittel ohne zu bezahlen kaufen, denn ich kann ja antworten , "gemäß der Quantenphysik hab ich schon bezahlt und mein Geld (Ohne Rückgeld versteht sich) befindet sich schon in der Kasse :-)""

Leider nicht *gg*, das gilt nur, solange die Kassiererin die Kasse nicht öffnet und nachguckt. denn die Kassiererin muss lediglich die Kasse öffnen, und zwingt damit eine Entscheidung herbei, und die wird höchstwahrscheinlich lauten, nein, dein Geld befindet sich NICHT in der Kasse *lol*
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25.02.2006 14:04 Uhr von DerFrischi
 
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Wie war das noch? Wer von der Quantenwelt nicht entsetzt ist, der hat sie nicht verstanden. Wer sich mal wirklich den Kopf zerbrechen will, sollte mal ein Buch über Quantenphysik lesen. Danach ist man total kirre
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25.02.2006 14:05 Uhr von horror1
 
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der: physikalische zustand von quanten ist welle und punkt zugleich ,so könnte man sich das vorstellen wenn wir es uns vorstellen könnten.unser wissen ist aber so beschränkt das wir das nicht fassen können weil wir gefangen in einer 3 dimensionalen denkweise sind es gibt aber viele dimensionen und dinge die wir nicht messen oder erfassen können .das für uns sichtbare oder messbare universum beträgt noch nicht mal 5% des gesamten weil wir nur einen winzigen ausschnitt des für unsere wellenlänge sichtbaren lichts erfassen.das bedeutet das unsere physik für das quanten universum keine bedeutung hat da unsere physik nur für unsere physikalische denkweise ist um uns den eindruck zu vermitteln das wir etwas verstehen.
wem das jetzt zu viel ist sollte wieder auf usa oder iran schimpfen das ist überschaubarer
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25.02.2006 14:18 Uhr von glob3
 
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Erst letzten Dienstag: hab ich das im Physikunterricht gehört... Dort ging es speziell um Licht, dass ja aus "Photonen" besteht, diese sind auch eine Welle (meist mit der Wellenlänge Lambda 400-500nm, bzw. jede Art Licht hat ihre eigene Wellenlänge) aber gleichzeitig sind sie auch ein Punkt, also ein minimal kleines, rundes Teilchen... Das Paradoxe ist allerdings dass es nicht einmal Photon und einmal Welle ist, sondern dass es gleichzeitig beides ist!
Des weiteren ging es in dieser Stunde noch um Einstein, der so genial wie er war, das rausgefunden hat, den Rest seines Lebens dann aber nach einem Fehler gesucht hat, da er sich ebenfalls nicht vorstellen konnte, dass es so ist.
Weiter führte die Argumentation unseres Lehrers zu unendlich vielen Paralleluniversen, theorethisch müsste jede Entscheidung die in "unserer Welt" getroffen wird in einem Paralleluniversum anders getroffen worden sein. Praktisch für jede Entscheidungsmöglichkeit ein anderes Universum. Aber genau hab ich das leider nicht verstanden, war doch zuviel für 15 Minuten :(
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25.02.2006 14:38 Uhr von Rainbringer
 
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Ich interessier mich zwar für diese Themen aber... häh?

mfg Rainbringer
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25.02.2006 14:41 Uhr von prinzdenmark
 
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@horror1: deinen letzten satz finde ich am besten.....und da steckt so viel hinter!!
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25.02.2006 14:56 Uhr von Andre1977
 
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@horror1: da muss ich meinen vorredner zustimmen. der letzte satz ist wirklich ziehmlich treffend ;-)
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25.02.2006 15:21 Uhr von Ouguiya
 
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Na toll... Das Horrorszenario: Für mich klingt das ja wie der Auftakt zum Skynet aus Terminator...

Wenn jetzt schon Computer einfach so wenn sie grade Lust und Laune dazu haben irgendwelche Probleme lösen, ohne vorher überhaupt zu fragen, oder dass dafür eine spezialprogrammierung erforderlich wäre, ja wohin führt das denn?

Ich glaube wir sind von der "vollständigen" KI nur sehr knapp entfernt... Was bedeuten würde, wir dürfen uns jetzt sorgen machen. Irgendwann werden doch Roboter die Welt übernehmen :S
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25.02.2006 15:21 Uhr von evchen
 
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zum thema: klasse, man muss in den quantencomputer nur einmal den algorithmus für das knacken eines passworts eingeben und schon hat man das ergebnis. das spart einem swirklich sehr viel zeit, das stimmt.

ich bin fan von wissenschaft und kenne mich auch mit der quantentheorie gut aus, aber man muss immer auch die gefahren dabei sehn...
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25.02.2006 16:10 Uhr von noxon
 
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@evchen: von welchen Gefahren sprichst du?
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25.02.2006 17:02 Uhr von Davor
 
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noch viel geiler ist die philosophische Komponente der QM

v. w. der aufklärerische Grundsatz der Logik und man könnte die Welt erklären - hier zerschellt diese Idee. Streng genommen hat die Kausalität eigtl. ausgedient und wird nur noch weitergeschleppt als Argumentationsmasse weil man sonst überhaupt nichts mehr hätte als das Chaos...

Find ich lustig v. a. für Diskussionen a la "gibt es Gott" oder "gibt es eine Seele" o. ä. wenn dann versucht wird die Naturwissenschaften und Logik und Kausalität zu bemühen die eigtl. sich selbst das Wasser abgegraben haben

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25.02.2006 17:20 Uhr von Kampfpudel
 
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@horror1: "es gibt aber viele dimensionen und dinge die wir nicht messen oder erfassen können ."

Na dann ist ja gut, wenn das "Wissenschaftler" behaupten und damit auch noch viel Geld verdienen dürfen, nur weil ihnen niemand das Gegenteil beweisen kann...

Und wenn etwas jeglicher intelligenter Grundlage entbehrt, nennen wir es einfach "nicht meß- oder erfaßbar". Dazu fällt mir nur ein: Ein Fachmann ist jemand, der immer mehr über immer weniger weiß, bis er zuletzt absolut alles über nichts weiß. (Murphy)
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25.02.2006 17:36 Uhr von bress
 
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dazu fällt mir nur Douglas Adams ein (aus "Das Restaurant am Ende des Universums"):

"Es gibt eine Theorie, die besagt, wenn jemals irgendwer genau rausfindet, wozu das Universum da ist und warum es da ist, dann verschwindet es auf der Stelle und wird durch etwas noch Bizarreres und Unbegreiflicheres ersetzt.


Es gibt eine andere Theorie, nach der das schon passiert ist."


Faszinierend, wenn man Theorien langsam in Praxis übergehen sieht...

Bastian
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25.02.2006 18:24 Uhr von KoboldimKopf
 
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beispiele: beispiele sind die schrödinger-katze (schon erwähnt) und die interferenz muster, einfach mal googlen, is shcon interessant.

die vielweltentheorie halt ich theoretisch (muha..) für sinnvoll, kann mir nur nich so richtig vorstellen, wo die ganze energie herkommt, die dafür benötigt wird.
is schon ziemlich interessant, dass der beobachter in der quantenwelt eine aktive rolle einnimmt, wie bei dem baum, der im wald umfällt und keiner es hört. macht er dann wirklich ein geräusch oder nicht?.

quanten haben nicht den wert 1 oder 0 (um mal in die computersprache zu gehen) sondern sie tingeln zwischen 1 und 0 hin und her, erst wenn man es anschaut, nimmt es einen extremwert in richtung 1 oder 0 an. sehr wirr
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25.02.2006 19:27 Uhr von Sukulumu88
 
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geil: mit diesen teil kann mann doch bestimmt die berechnung für einen neuen antrieb bei raumschiffen berechnen !!!!
z.b. den Unwahrscheinlichkeitsdrive !!!!
und natürlich die frage zu der antwort 42 suchen !!!
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25.02.2006 19:37 Uhr von pulverschmid
 
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Hochintelligente Quentchen von Quanten? Der Gipfel wäre ja, wenn der Computer die Frage gelöst hätte, bevor man sie gestellt hat!
Aber Spaß beiseite. Ich finde so ein Maschinchen wahrhaft großartig, das bedeutete ja gleich mehrere Quantensprünge zur Intelligenzunterstützung, z.B. bei Problemlösungen allgemein und wissenschaftlich speziell.
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25.02.2006 19:47 Uhr von Arne 67
 
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@ The_Nothing: Das ist mir auch klar :-)

Aber wenn ich die Entscheidung erzwingen muß, dann kann ich doch nicht behaupten, das der PC zu einem Ergebniss kommt ohne das er das errechnet.

Genauso wie mit der Katze, wenn sich die Katze nicht bewegt innerhalb des Kartons heißt es noch lange nicht das Sie tod ist. (Laut Quantenphysik, kann die Katze aber nicht schlafen sondern ist entweder lebend oder tod) also nur ein Ja oder nein.

Aber wenn die Kassiererin nicht in die Kasse schaut, dann hab ich schon bezahlt und deswegen (rein Hypothetisch angenommen ) dürfte ich auch raus aus dem Laden gehen....

Allerdings weiß ich auch selber, das die Kassiererin nicht´s von Quantenphysik versteht und genau deshalb die Polizei bzw. den Nerfenarzt holen würde, wenn ich darauf bestehen würde das ich es schon bezahlt hab und deshalb auch kein Geld mehr in meinem Geldbeutel ist ...
Aber so wie es nun einmal bei der Wissenschaft ist, hier gilt eine Theorie als Bewiesen, solange man nicht das Gegenteil Beweisen kann....

Aber die Kassiererin könnte auch genauso gut behaupten, das sich meinen Einkauf schon in meinem Auto befindet und ich somit diese im Wagen befindliche Ware gar nicht mehr brauche, weil ich Sie ja schon eingekauft und bezahlt hab (Die die in meinem Auto liegt)
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25.02.2006 20:06 Uhr von Cheshire Cat
 
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Zu Schrödingers Katze: Die Katze KANN nur zwei Zustände einnehmen: Tot oder lebendig. Auch wenn sie schlafen sollte, wäre sie lebendig.

Eigentlich war Schrödingers Beispiel dazu gedacht, die Ideen der Quantenphysik zu diskreditieren. Denn jeder weiß, so die Voraussetzung, dass eine Katze entweder lebendig ODER tot ist. Jedoch kommt unter Annahme der Quantenphysik ein anderes Ergebnis zu Stande: Die Katze ist gleichzeitig tot und lebendig, bis man nachguckt.

Aber genau das ist auch der Knackpunkt: Man guckt ständig nach! Das Nachgucken fängt nicht erst mit dem Öffnen des Kastens an. Denn es ist nicht möglich das Experiment so vollständig von der Außenwelt abzuschotten, dass der Zustand der Katze ABSOLUT KEINE Auswirkungen auf die Umwelt hat. Das heißt der Zustand der Katze wird STÄNDIG gemessen, eine Entscheidung STÄNDIG herbeigeführt.


DESHALB "weiß" jeder, dass eine Katze immer nur eines von beiden sein kann. Und deshalb ist dies sowohl korrekt, als auch kein Widerspruch zur Quantenphysik, entgegen Schrödingers ursprünglicher Absicht.
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25.02.2006 20:51 Uhr von The_Nothing
 
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@Arne 67: Um das mal auf den Gipfel zu treiben:

Genaugenommen könnte die Ware ja sogar schon in deinem Kühlschrank liegen, bevor du überhaupt zum Einkaufen gegangen bist :-) (was dann zu allem Überfluss auch noch einer umgekehrten Kausalität entspricht)

Die Wirren der Quantentheorie lassen sich da besonders deutlich erkennen, wo nicht mehr genau gemessen werden KANN, beispielsweise beim modernen Atommodell. Es lässt sich auf Teufel komm raus nicht exakt bestimmen, wo ein Elektron sich zu einem bestimmten Zeitpunkt aufhält, so das man sich hier mit Aufenthaltswahrscheinlichkeitsräumen orientieren muss, also ein Raum, indem sich das Elektron mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit (z.B. 99,999%) aufhält. (googlet mal nach der Heisenberg´schen Unschärferelation)

Im Extremfall kann ich einen Wasserstoffkern bei mir auf dem Schreibtisch liegen haben, und mit einer unendlich kleinen (aber dennoch nicht unmöglichen) Wahrscheinlichkeit ist das zugehörige Elektron gerade im Andromeda-Nebel unterwegs.

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