Abo
  • Services:

CNOT-Gatter verschränken Qubits

Im Quantencomputer können CNOT-Gatter alle Interaktionen zwischen Qubits ermöglichen. Das funktioniert deshalb, weil nicht bekannt sein muss, welchen Zustand das erste Qubit hat. Wenn das erste kontrollierende Qubit selbst nur eine 30-Prozent-Chance hat, im Zustand 1 zu sein, dann wird das zweite Qubit auch nur mit einer 30-Prozent-Chance in sein Gegenteil verkehrt. Welchen Zustand das zweite Qubit am Ende hat, ist jetzt also vollkommen abhängig davon, was der tatsächliche Zustand des ersten Qubits war. Die Zustände der beiden Qubits werden dadurch verschränkt.

Stellenmarkt
  1. REHAU AG + Co, Viechtach
  2. Cluno GmbH, München

Die Verschränkung ermöglicht es, zwei Qubits, die nicht nebeneinander liegen, über die Fernwirkung miteinander interagieren zu lassen; sie macht Quantenteleportation möglich. Dann ist es egal, ob es darum geht, die Information von einer Ecke des Computerchips zur anderen oder vom Computer auf dem Boden zu einem Satelliten im Orbit zu übertragen. Dazu muss aber zunächst ein verschränktes Qubit vom Computer auf der Erde zum Satelliten übertragen werden, ohne unterwegs verloren zu gehen, und die Übertragung von zwei herkömmlichen Bits wird auch benötigt.

Die Verschränkung kann aber auch wieder aufgelöst werden. Mit drei CNOT-Gattern in Reihe lässt sich ein sogenanntes SWAP-Gatter erzeugen, das alle Eigenschaften des ersten Qubits auf das zweite überträgt und umgekehrt. Auf diese Weise können mit einer Reihe von SWAP-Gattern die Inhalte von Qubits von einem Teil des Quantencomputers zum anderen übertragen werden, ohne dass alle beteiligten Qubits am Ende miteinander verschränkt sind.

Das Hadamard-Gatter kann Informationen verschwinden lassen

Die anderen beiden Gatter dienen ausschließlich dazu, den Zustand eines einzelnen Qubits zu verändern. Das erste ist das Hadamard-Gatter. Wenn es auf einen Qubit in einem reinen Zustand angewendet wird - also einem Qubit, das bei einer Messung immer 1 oder immer 0 als Ergebnis hätte -, hat man anschließend eine genau 50-prozentige Chance für jedes der beiden Ergebnisse. Es scheint, als würde das Hadamard-Gatter jede Information in dem Qubit auslöschen.

Aber wenn das Hadamard-Gatter auf den so entstandenen Zustand noch mal angewendet wird, dann hat das Qubit anschließend wieder den gleichen Zustand wie vorher. Die Informationen waren nie gelöscht, sie waren nur nicht von außen zugänglich. Das zeigt, dass die Zustände, in denen Qubits rein zufällige Messergebnisse ergeben, sehr genau definierte Zustände sind. Das heißt aber auch, dass sich zwischen der ersten und der zweiten Anwendung des Hadamard-Gatters nichts am Zustand des Qubits verändern darf. Wenn sich doch etwas verändert hat, kann das mit dem Hadamard-Gatter aufgedeckt werden, selbst wenn die Änderung gut versteckt war.

Das letzte Gatter dient dazu, solche Änderungen gezielt vorzunehmen.

 Quantengatter: Die Bauteile des QuantencomputersMit Phasenschieber zum NOT-Gatter 
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5.  


Anzeige
Hardware-Angebote
  1. 18,99€
  2. 99,99€ (versandkostenfrei)

woezelmann 26. Jul 2017

Egal wie viele Artikel ich über Quantencomputer lese, ich verstehe kein bisschen.


Folgen Sie uns
       


LG G8 Thinq - Hands on (MWC 2019)

LG hat auf dem Mobile World Congress 2019 in Barcelona das G8 Thinq vorgestellt. Das Smartphone kann mit Luftgesten gesteuert werden. Wir haben viele Muster in die Luft gemalt, aber nicht immer werden die Gesten korrekt erkannt.

LG G8 Thinq - Hands on (MWC 2019) Video aufrufen
Mobile Bezahldienste: Wie sicher sind Apple Pay und Google Pay?
Mobile Bezahldienste
Wie sicher sind Apple Pay und Google Pay?

Die Zahlungsdienste Apple Pay und Google Pay sind nach Ansicht von Experten sicherer als klassische Kreditkarten. In der täglichen Praxis schneidet ein Dienst etwas besser ab. Einige Haftungsfragen sind aber noch juristisch ungeklärt.
Von Andreas Maisch

  1. Anzeige Was Drittanbieter beim Open Banking beachten müssen
  2. Finanzdienstleister Wirecard sieht kein Fehlverhalten
  3. Fintech Wirecard wird zur Smartphone-Bank

Fido-Sticks im Test: Endlich schlechte Passwörter
Fido-Sticks im Test
Endlich schlechte Passwörter

Sicher mit nur einer PIN oder einem schlechten Passwort: Fido-Sticks sollen auf Tastendruck Zwei-Faktor-Authentifizierung oder passwortloses Anmelden ermöglichen. Golem.de hat getestet, ob sie halten, was sie versprechen.
Ein Test von Moritz Tremmel

  1. E-Mail-Marketing Datenbank mit 800 Millionen E-Mail-Adressen online
  2. Webauthn Standard für passwortloses Anmelden verabschiedet
  3. Studie Passwortmanager hinterlassen Passwörter im Arbeitsspeicher

Verschlüsselung: Die meisten Nutzer brauchen kein VPN
Verschlüsselung
Die meisten Nutzer brauchen kein VPN

VPN-Anbieter werben aggressiv und preisen ihre Produkte als Allheilmittel in Sachen Sicherheit an. Doch im modernen Internet nützen sie wenig und bringen oft sogar Gefahren mit sich.
Eine Analyse von Hanno Böck

  1. Security Wireguard-VPN für MacOS erschienen
  2. Security Wireguard-VPN für iOS verfügbar
  3. Outline Digitalocean und Alphabet-Tochter bieten individuelles VPN

    •  /