Quanten-Algorithmus für intelligente Datenbanksuche

Lov Grover will auch Objekte finden, von denen nur Fragmente bekannt sind

Lov Grover, Forscher im Bereich Quanten-Computer an den Bell Labs, hat einen neuen, extrem schnellen Quanten-Algorithmus vorgestellt, der Objekte in einer großen Datenbank identifizieren kann, auch wenn die Anfragen nur recht vage gestellt werden.

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Lov Grover
Lov Grover
Grover stellte seinen Algorithmus auf dem jährlichen Symposium der Association for Computing Machinery's für Theory of Computing (STOC) vor.

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"Quantum computing" ist ein noch sehr junges Forschungsgebiet, das sich damit beschäftigt, Effekte der Quantenphysik dazu zu nutzen, neue, effektivere Computer zu entwicklen. Obwohl es bisher nur gelang, recht rudimentäre Quanten-Computer zu entwickeln, wird dem Gebiet ein großes Potenzial eingeräumt.

Mit Grovers neuem Algorithmus soll es möglich werden, mittels Sampling beispielsweise die Telefonnummer einer Person zu finden, an deren Name man sich nur ungefähr erinnern kann.

"Vielleicht erinnern sie sich nur noch an den Vornamen John, aber nicht an den Nachnamen, ausgenommen, dass er etwas wie Smith, Jones oder Miller war", so Grover."Sie denken, die Wahrscheinlichkeit, dass der Nachname Smith war, liegt bei etwa 50 Prozent, 30 Prozent, dass es sich um Jones handelt und 20 Prozent, dass es Miller war. Zudem erinnern sie sich, dass er in der Nähe des Lincoln Center in New York City lebt und von seinem Appartment auf den Broadway sehen kann. Außerdem wissen sie zufällig, dass die letzten vier Ziffern die gleichen waren wie die ihres Artztes."

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Auch wenn dieses Beispiel konstruiert klinge, sei diese Art von Problemen in der Informatik und Statistik alltäglich, so Grover, und mit seinem Algorithmus drastisch schneller zu lösen als mit jedem heute konventionellen Computer.

Grover hat bereits vor vier Jahren einen Quanten-Such-Algorithmus - der heute Grover Search Algorithm (GSA) heißt - entwickelt, der zeigt, wie Quanten-Computer heutigen Rechnern überlegen sind. Der GSA konnte bereits in einem einfachen Quanten-Computer implementiert werden.

Mit dem GSA lässt sich ein bestimmtes, bekanntes Objekt in einer großen Datenbank sehr schnell finden. Enthält die Datenbank eine Million Einträge, brauche ein normaler Rechner etwa 500.000, um eine solche Aufgabe zu lösen - der GSA soll dies in nur 1.000 Schritten schaffen.

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