Vielen Dank.

Guten Morgen.

Ich freue mich, dass Sie sozial reich da sind.

Trotz der vielen Versuchungen wie wunderbares Wetter und große Festlichkeiten, die außerhalb dieses Salz hier lauern.

Ich möchte in dem heutigen Vortrag, hoffe ich, dass die Technik des...

was über den Stand von Quantencomputing erzählen und das ist natürlicherweise auch ein bisschen eine Sichtweise, die sozusagen aus immer ein bisschen auch durch meine persönliche Wahrnehmung beeinflussst ist.

Und ich habe dem Vortrag quasi als Titel eher so eine Frage gegeben, okay, was können wir uns von Quantencomputern erwarten und erhoffen.

Und das kann ich gleich mal verweckschicken.

Ich werde auch versuchen, die Erwartungen, die durch viele Berichte derzeit in Medien geschürt werden, ein bisschen runterzukülen,

weil die sind sehr sehr hoch und für Leute wie uns die drei Arbeiten fast eine Belastung, wenn man dann immer gefragt wird, okay, kann ich das nächste Jahr kaufen oder solche Sachen.

Okay und das, was ich machen möchte, ist, dass ich zunächst mal ein bisschen versucht zu erklären, was ein Quantencomputer ist, wie er rechnet und warum er so gut ist.

Also warum er für bestimmte Probleme viel viel effizienter arbeitet oder die überhaupt in einer tolerierbaren Zeit, also wenn er Zeit auf die man warten kann, berechnen kann, während das ein klassischer Computer eben nicht könnte.

Und dann möchte ich mich eben mit dieser Frage beschäftigen, was wir erwarten und erhoffen können und möchte da quasi einen der zentralen Algorithmen vorstellen,

dass es quasi eigentlich der Algorithmus, der die ganze Entwicklung von Quantencomputing angeschoben hat, das nämlich Schor, der Schor Algorithmus, der eben in der Lage wäre, die meisten Verschlüsselung oder in den sehr großen Teil der Verschlüsselung, die wir zum Beispiel für E-Mails schicken oder bei jeder Benutzung für eine Kreditkarte derzeit verwenden, die würde der knacken.

Also das würde alles unsicher werden.

Also wenn man Schor Algorithmus implementieren kann, bedeutet sehr, sehr viel Macht. Und so was treibt natürlich eine Entwicklung an.

Und dann möchte ich noch ein bisschen auf Anwendungen, die vielleicht in der näheren Zeit schon möglich werden. Also diese Ne-Implementierung von dem Schor Algorithmus, das was, was eben noch sehr viel Entwicklungsarbeit brauchen würde oder wird.

Deswegen möchte ich noch ein bisschen auf Dinge eingehen, die vielleicht in etwas näherer Zukunft schon möglich sind, an denen man jetzt schon natürlich auch arbeitet.

Aber jetzt wann kann man Sachen besser machen, als man es mit einem klassischen Computer könnte. Und der Punkt ist noch nicht erreicht.

Und abschließend möchte ich mit einem kleinen Beispiel, was wir zum Beispiel hier in der FAU tun, mit dir auch noch ein bisschen Ideen kriegen, okay.

Welche Beiträge hier in Erlang in dazu geleistet werden.

Gut.

Um zu erzählen, was ein Quantencomputer tut, möchte ich vorher noch mal ein bisschen sagen, okay, oder in der Rinderung gerufen vielleicht, wie rechneten klassischer Computer.

Und was ein klassischer Computer dazu macht, ist, dass er Zahlen, was wir eine bineere Darstellung nennen, umwandelt.

Deswegen ist das gut. Also statt Ziffern von 0 bis 9, wie wir sie in unserem 10er-Zahlen-System verwenden, weil wir halt 10 Finger haben.

Deswegen hat sich das angeboten.

Verwendet der Quantencomputer eine Darstellung, wo er nur 2 Zefern hat, nicht der Quanten, jeder Computer.

Nur 2 Zefern hat 0 und 1. Und dadurch werden natürlich die Stellen, die man für eine Zahl braucht deutlich länger.

Aber für einen Rechner, der elektronisch arbeitet, ist, dass eben die bessere Geschichte, weil der keine 10 Finger hat, sondern quasi 2 Spannungsniveau oder 2 Stromniveau.

Also kann man eben die 1 zum Beispiel durch eine hohe Spannung, elektrische Spannung und die 0 durch eine niedrige elektrische Spannung darstellen.

Und dann kann man eben physikalisch Zahlen darstellen.

Und das muss man zum Computer machen, damit der dann irgendwelche technischen oder physikalischen Prozesse anwenden kann, um zu rechnen.

Und diese logischen Operationen, die macht so einen klassischer Computer eben mittlerweile mit Transistoren.

Das sind so elektrische Bauteile, die haben 3 Träte und die Spannung in einem Trad wird durch die Spannung an den anderen Träten kontrolliert.

Und damit kann der dann Rechenoperationen ausführen.

Und so ein Transistor, so vor 80 Jahren, zum Beispiel war das schon eine technische Herausforderung, so ein Transistor zu bauen.

Allerdings die Haltbleite in den Industrie hat das Baun von Transistoren in einem echt unvorstellbaren Maß perfektioniert, mittlerweile.

Und das ist das einer der Hauptgründe, warum Computer, die wir verwenden, so gut sind.

Die werden mittlerweile in so Chips integriert und das sind sehr viele Transistoren drin und zum Beispiel in einem modernen Smartphone um 410 Milliarden.

Es ist eine enorme Zahl und es ist zum Beispiel witzig, sich zu überlegen, wie viele Transistoren wir jetzt momentan hier im Raum haben.

Es ist enorm enorm viel, mehr als Staubkörner vermutlich.

Das vielleicht nicht ganz, aber es wird konkurrenzfähig.

Gut, so und wenn jetzt der Computer diese Zahlen mit den Arbeiten will als 01 folgen hat, dann muss er damit Rechenoperationen machen.

Und die kann man eben zerlegen in einzelne Rechenschritte.

Und das ist zum Beispiel, wenn man für einen, man nennt diese also eine 0 oder 1 nennt man auch ein Bit, weil das sozusagen die kleinste Einheit von Information, Bit of Information.

Die kann entweder eine 0 oder eine 1 haben und das sogenannte Notgatter, das dreht halt eine 1,0 um und andersrum.

Und dann gibt es auch Operationen die zwei Bit verarbeiten, das ist das sogenannte Endgatter, das macht nen Zielbit zu einer 1, wenn beide Input-Bit 1 sind.

Und sonst lässt es Zielbit immer in der 0.

Aus solchen Operationen kann man dann jede Rechnung zusammenbauen.

Das heißt also quasi, wenn der Computer einen kleinen Satz von so elementaren Operationen kann, dann kann er alles, was wir damit tun wollen.