Programmierung von Quantencomputer

Quantencomputer versprechen uns Probleme berechnen zu können, für die ein Mensch sein Leben lang nicht in der Lage wäre sie zu lösen. Das fängt schon bei einem einfachen Problem an, die kürzeste Strecke eines Handlungsreisenden zu berechnen. Das geht noch mit ein paar Städten ganz gut. Aber sobald die Anzahl der Städte über eine gewisse kleine Anzahl (ca 15) anwächst, reicht schon die verbleibende Zeit unseres Universums nicht mehr aus, um es lösen zu können. Bei dieser Kategorie von Problemen spricht man von einem exponentiellen Wachstum. Etwas für das der Mensch kein Gespür hat. Bei jedem linearen (polynomial) Zuwachs des Problems, verdoppelt sich die Lösungszeit. Für Quantencomputer stellt dies aber kein Problem dar, dies doch in polynomialer Zeit berechnen zu können. Der Trick besteht darin, dass es Materie gibt, die eine Superposition einnehmen kann, also mehrere Zustände gleichzeitig. Klassische Computer können nur einen Zustand haben.

Mittlerweile existieren auch schon ein paar Quantencomputer, allerdings mit einem kleinen Satz an Registern, Quantenbits genannt. Wie man nun diese Register programmieren muss, um Algorithmen auf Quantencomputer umsetzen zu können, habe ich in diesem Foliensatz versucht darzustellen.

Links:
https://en.wikipedia.org/wiki/Travelling_salesman_problem

https://github.com/sky4walk/documents/blob/master/QuantencomputerProgramming.pdf

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