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. Eurowings Aviation GmbH, Köln
  2. mobilcom-debitel GmbH, Büdelsdorf

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
Top-Angebote
  1. 579€
  2. (u. a. Sony PS4-Controller + Fallout 76 für 55€)
  3. (u. a. 3 Blu-rays für 15€, Nacon PS4-Controller + Fallout 76 für 44,99€ bei Marktabholung...
  4. (u. a. ASUS ROG Strix RTX 2070 OC für 579€, Razer Ornata Chroma für 69€ und viele weitere...

woezelmann 26. Jul 2017

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


Folgen Sie uns
       


Padrone-Maus-Ring angesehen (CES 2019)

Der Ring von Padrone soll die Maus überflüssig machen - wir haben ihn uns auf der CES 2019 angesehen.

Padrone-Maus-Ring angesehen (CES 2019) Video aufrufen
Datenschutz: Nie da gewesene Kontrollmacht für staatliche Stellen
Datenschutz
"Nie da gewesene Kontrollmacht für staatliche Stellen"

Zur G20-Fahndung nutzt Hamburgs Polizei eine Software, die Gesichter von Hunderttausenden speichert. Schluss damit, sagt der Datenschutzbeauftragte - und wird ignoriert.
Ein Interview von Oliver Hollenstein

  1. Brexit-Abstimmung IT-Wirtschaft warnt vor Datenchaos in Europa
  2. Österreich Post handelt mit politischen Einstellungen
  3. Digitalisierung Bär stößt Debatte um Datenschutz im Gesundheitswesen an

IT-Jobs: Ein Jahr als Freelancer
IT-Jobs
Ein Jahr als Freelancer

Sicher träumen nicht wenige festangestellte Entwickler, Programmierer und andere ITler davon, sich selbstständig zu machen. Unser Autor hat vor einem Jahr den Schritt ins Vollzeit-Freelancertum gewagt und bilanziert: Vieles an der Selbstständigkeit ist gut, aber nicht alles. Und: Die Freiheit des Freelancers ist relativ.
Ein Erfahrungsbericht von Marvin Engel

  1. Job-Porträt Die Cobol Cowboys auf wichtiger Mission
  2. IT Frauen, die programmieren und Bier trinken
  3. Software-Entwickler CDU will Online-Weiterbildung à la Netflix

Vivy & Co.: Gesundheitsapps kranken an der Sicherheit
Vivy & Co.
Gesundheitsapps kranken an der Sicherheit

35C3 Mit Sicherheitsversprechen geizen die Hersteller von Gesundheitsapps wahrlich nicht. Sie halten sie jedoch oft nicht.
Von Moritz Tremmel

  1. Krankenkassen Vivy-App gibt Daten preis
  2. Krankenversicherung Der Papierkrieg geht weiter
  3. Imagen Tech KI-System Osteodetect erkennt Knochenbrüche

    •  /