Ja, vielen, vielen Dank für die Einführung und es ist mir wirklich eine Freude, hier

heute Abend da zu sein und zu Ihnen sprechen zu können und ich werde versuchen zu erklären,

wie ein Quantencomputer rechnet, soweit ich das selbst verstehe. Genau, ich habe auf dieser

ersten Folie ein Bild von einem möglichen Quantencomputer, da werden verschiedene

Technologien derzeit entwickelt, um so welche zu bauen und es ist nach meiner Einschätzung

ein offenes Rennen, welche Technologie das machen wird oder vielleicht werden wir auch

verschiedene Technologien, auch wenn die reifer sind, immer noch haben und die werden eben für

verschiedene Anwendungen gut sein. Ich habe hier ein Bild genommen von einem Quantencomputer,

der aus supraleitenden Cubits besteht, also sind Schaltkreise mit Drähten, die sehr, sehr kalt sind

und deswegen hat der Strom, der in diesen Drähten fließt, keinen elektrischen Widerstand. Und ich

werde jetzt heute nicht so viel dazu erzählen, wie so eine Maschine gebaut wird, dazu verweise ich

auf nächste Woche, da wird mein Kollege, der Herr Eichler, die ganze Sache von der eher

experimentellen und in der Quantencomputing Entwicklung würden wir jetzt sagen, nächste

Woche kommt ein Hardware-Entwickler und ich bin sozusagen eher ein Algorithmen-Entwickler jetzt

in der heutigen Rolle. Genau, über was möchte ich in dem Vortrag sprechen? Zunächst möchte ich

eben erklären, was ein Quantencomputer ist, wie er rechnet und vor allen Dingen, warum ist er so

gut oder für was ist er gut? Ich hoffe, ich kann klar machen, er ist nicht für alles gut, aber es

gibt spezielle Probleme, für die er sehr gut sein sollte, wenn er mal zu voller Reife entwickelt

ist. Und darauf möchte ich dann im nächsten Teil dann noch ein bisschen mehr eingehen, was man sich

von so einem Quantencomputer erwarten kann, was er an praxisrelevanten Rechnungen dann wirklich

besser lösen kann, als die Rechentechnologie, die wir heutzutage haben und darauf ein paar Beispiele

eingehen und möchte dann auch an diesen Beispielen beleuchten, wie zum Beispiel wir hier an der FAU,

die zu dieser Entwicklung beitragen. Und um das Ganze, die Funktionsweise von so einem Quantencomputer

zu erklären, möchte ich zunächst mal quasi einen Schritt zurückgehen und noch mal in Erinnerung

rufen vielleicht oder wie denn so ein klassischer Computer funktioniert. Und da geht es mir wirklich

um die sehr, sehr elementaren Bausteine, weil in der Entwicklung der Quantencomputer beschäftigen

wir uns derzeit auch noch mit den sehr, sehr elementaren Sachen da dran. Und wenn man eine

Maschine bauen will, die rechnen soll, dann muss man Zahlen durch physikalische Zustände darstellen.

Also in einem klassischen Computer ist das auch das, was rechnet, sind Schaltkreise auf einem Chip.

Das heißt, da wird eine Zahl durch eine bestimmte Stromstärke oder eine bestimmte Spannung

dargestellt. Und damit man das gut machen kann, benutzt man bei so einem klassischen Computer

Zahlen in so genannten binärer Darstellung. Das heißt, man verwendet statt zehn verschiedene

Ziffern, wie wir das in unserem Alltagsrechnen machen, nur zwei. Und wenn ich dann anfange mit

zwei Ziffern zu zählen, dann kann ich also die Null, auch bei meinen zwei Ziffern als eine Null

bezeichnen und die Eins dann auch als eine Eins, aber dann habe ich meine beiden Ziffern schon

verbraucht. Das heißt, die Zwei ist die erste Zahl, für die ich zwei Stellen schon brauche. Und

dann heißt die halt in dieser Schreibweise eins Null. Und dann geht die hintere Ziffer wieder eins

hoch, dann ist die nächste Zahl eins eins. Und wenn ich das so weiterführe, kann ich also jede Zahl,

die wir benutzen, in so einer Abfolge von Nullen und Einsen darstellen. Und das mache ich im

klassischen Computer eben deswegen, weil ich eben zum Beispiel die Eins als eine hohe elektrische

Spannung und die Null als eine niedrige elektrische Spannung physikalisch realisieren

kann oder technisch realisieren, je nachdem welcher Ausdruck Ihnen besser gefällt. Und dann kann eine

Maschine Spannungen verändern und das ist dann eine Rechnung. Und weil diese Eins und Null quasi die

kleinste Menge an Informationen ist, die ich in so einen klassischen Computer rein geben kann, hat

den englischen Namen Bit of Information, also wenig. Gut und dann, wie werden Rechnungen in

einem klassischen Computer durchgeführt? Dafür gibt es ein elektrisches Bauteil,

das ist vor allen Dingen ein Transistor. Das ist ein Ding, da sind drei Drähte, wo man das anschließen

kann. Und eine Spannung, die man an einem Draht anlegt, kontrolliert eben den Spannungsabfall über

die anderen beiden und damit kann man dann Rechenschaltungen machen. Und Transistoren,

die in unseren Computern sind, die sehen jetzt lang nicht mehr so aus, wie die Bilder, die ich