1 - Max Planck und der Quantencomputer [ID:45351]
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So, ebenfalls guten Abend, meine Damen und Herren. Willkommen zu meinem Vortrag mit dem Thema Max

Planck und der Quantencomputer. Das Ziel der Vortrag ist zum einen, Ihnen Quantentechnologien

näher zu bringen, aber auch einen historischen Aspekt darzustellen, wie es dazu kommt, dass es

heute Quantentechnologien gibt und vor allem auch wie die Basic-Prinzipien sind, wie ein

Quantencomputer überhaupt funktioniert, dass Sie vielleicht verstehen im Anschluss, warum brauchen

wir so viele Qbits und was macht überhaupt ein Quantencomputer, was grundlegend anders ist als

ein klassischer Computer. Das sind die Ziele, die ich Ihnen heute vermitteln will und da werden wir

schrittweise darauf hinarbeiten. Wir werden nicht sehr tief in der Quantenphysik einsteigen, da müssen

Sie keine Angst haben, es wird sehr anschaulich erklärt werden alles hoffentlich und dadurch haben

Sie natürlich die Möglichkeit, einfach mal einen Blick in ein neues Feld zu gewinnen, das Sie

vielleicht gar nicht noch so bis jetzt gekannt haben. Outline, die Folgen sind auf Englisch heute,

ich hoffe, das ist kein Problem, ich werde auf Deutsch natürlich sprechen. Übersicht, wie ist der

Vortrag strukturiert? Ich werde über die erste und zweite Generation der Quantentechnologie mit

Ihnen sprechen, was ist das überhaupt, was sind die Unterschiede. Im Anschluss dessen werden wir uns

den Quantensystemen zu widmen, das heißt, was sind Quantensysteme, welche können wir heutzutage

nutzen, warum können wir diese nutzen. Wir werden uns ein Beispiel anschauen, so als sogenannte Nitrogen

Vacancy Center in Deutschland, wo wir in Deutschland, vor allem in der Forschung, sehr, sehr stark sind

und mit unterführen sind weltweit, als einer der bekanntesten Quantensysteme und am Ende werden wir

uns den Quantenalgorithmus anschauen und zum Schluss, welche Quantencomputer bzw. Simulatoren

oder Anihila gibt es eigentlich jetzt schon am Markt zu kaufen, also was ist der Stand überhaupt.

Gut, wenn wir über Quantentechnologien sprechen, vor allem über die erste Revolution von

Quantentechnologien, auf Deutsch die erste Generation von Quantentechnologien, müssen wir mit

Herrn Max Planck anfangen. Sie sehen hier ein Bild von Herrn Max Planck um 1901, da waren noch

seine Bilder, die von Jünger ausschaut. Und was hat Herr Max Planck gemacht? Er hat in Grunde

gesagt, nun gut, Energien auf sehr kleinen Skalen können diskrete Werte annehmen oder vielmehr nehmen

diskrete Werte an. Das ist das sogenannte Plancksche Wirkungsquantum H, was Sie hier sehen,

H und H quer. Das war in Grunde relativ interessant. Viele Jahre in Grunde wurde er nicht zitiert,

das hat ungefähr fünf Jahre gedauert, er hat sich nicht mal selbst zitiert innerhalb diesen fünf Jahren,

soweit er das nachverfolgen konnte. Und im Anschluss dessen hat ihm die Wissenschaft langsam

Glauben geschenkt. Und was war das Besondere daran? Es war in Grunde der Start der Formierung der

Grundlagen der Quantenmechanik als Theorie in der Physik. Das heißt, Max Planck hat in Grunde einen

Stein zu Rollen gebracht, und basierend darauf konnte sich die Quantenmechanik, die Theorie der

Quantenmechanik formieren. Und jetzt könnten Sie die Frage stellen, Quantenmechanik ist eine sehr

abstrakte Theorie, auch eine sehr schöne Theorie und anschaulich, aber trotzdem abstrakt. Was hat

das mit unserem täglichen Leben zu tun? Das heißt, warum ist diese Theorie in irgendeiner Form für

unser tägliches Leben relevant? Ich kann Ihnen die Frage relativ einfach beantworten, wenn Sie sich

diese Folie anschauen hinter mir. Und zwar basierend auf diese Theorie hat sich sehr viel entwickelt,

zum Beispiel die Halbleiterindustrie. Mein Laptop vor mir oder mein Smartphone, dass wir heutzutage

wissen, wie wir Halbleiter herstellen, wie wir dotieren können, wie wir elektronische Bauelemente

herstellen können. Das Wissen ist von der Quantenmechanik entstanden, das heißt, das haben wir

nicht dadurch erlangt. Ebenfalls MRI-Technologie, wir haben hier im Erdgeschoss ein Gerät stehen,

dass wir wissen, wie wir einen Kernspin nutzen können, um ein Bild zu erzeugen. Das Wissen ist von der

Quantenmechanik entstanden, das heißt, wir haben es daher abgeleitet und haben daraus am Ende eine

Technologie entwickelt. Ein Laser, wie eine spontane Emission oder stimulierte Emission funktioniert,

wie wir das ausnutzen können, um daraus was zu bauen, das heißt, eine Lasertechnologie, das war auch

etwas, was aus der Quantenmechanik entstanden ist. Und viele andere Technologien im Bereich Life

Science, Chemistry, Biology, Material Science, das heißt, wir haben sehr, sehr viele Technologien heute,

die durch die Quantenmechanik entstanden sind. Und was diese Technologien im Grunde eint, oder was

diese Technologien gemeinsam haben, sie alle beruhen auf irgendeiner Form und Weise, auf irgendeinen

quantenmechanischen Effekt. Das heißt, alle diese Technologien nutzen quantenmechanische Effekte,

Teil einer Videoserie :

Zugänglich über

Offener Zugang

Dauer

00:57:08 Min

Aufnahmedatum

2022-11-03

Hochgeladen am

2022-11-17 15:45:11

Sprache

de-DE

In den letzten zehn Jahren hat sich die Erforschung und Entwicklung von Angewandten Quantentechnologien wie z. B. Quantencomputern, zu einem wichtigen Bereich der wissenschaftlichen Forschung entwickelt. Das Ziel dieser Forschungsaktivitäten ist die Entwicklung von Quantentechnologien, die durch das Potenzial der Quantenphysik klassische Technologien übertreffen. In dem Vortrag soll die Geschichte der Quantentechnologien mit der Entdeckung der Quantenmechanik bis zur Realisierung eines Quantencomputers aufgezeigt werden.

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