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Die Quantenwelt ist längst im Alltag angekommen, ohne dass es vielen bewusst ist. Dazu gehören Transistoren, Dioden und Laser, die aus Alltagsgeräten nicht mehr fortzudenken sind. Nach dieser ersten Generation der Quantentechnologien leben wir derzeit in der zweiten Generation, in der Grundprinzipien der Quantenmechanik gezielt in quantenmechanischen Geräten umgesetzt werden. Dazu gehören erste Prototypen von Quantencomputern, klassische Supercomputer mit Quantensimulation, Quantenkryptographie und Quantenkommunikation, Quantensensorik und Quantenmesstechnik. Was Einstein 1935 als spukhafter Effekt vorkam, ist längst Grundlage umwälzender Quantenkommunikation in Glasfasernetzen und Satellitentechnik, die ein zukünftiges Quanteninternet ankündigt. Quantencomputer als Mehrzweckrechner sind nur die Spitze des Eisbergs mit einer Technologie, die sich schrittweise als Netzwerk unserer Zivilisation ausbreitet. Umso dringender ist es, die Grundlagen der Quantenwelt als Hintergrund dieser Technologie zu verstehen. Grundlagen und Zusammenhänge begreifen, von den mathematischen und physikalischen Grundlagen bis zu den technischen Anwendungen, ist ein zentrales Ziel des Buchs. Ein weiteres Anliegen dieses Buchs ist das Zusammenwachsen mit der Künstlichen Intelligenz. In meinem Buch „Künstliche Intelligenz. Wann übernehmen die Maschinen?“ (Springer 2. Aufl. 2019) wird Machine learning herausgestellt, das Automatisierung in Robotik, Industrie- und Arbeitswelt verwirklicht. Mit Quantentechnologie, Quantencomputer und künstlicher Intelligenz zeichnet sich aber nicht nur eine Potenzierung neuer Möglichkeiten ab, sondern auch von Gefährdungen. Daher erhebt sich die Forderung nach frühzeitiger Technikgestaltung, damit Quantentechnologie und Künstliche Intelligenz sich als Dienstleistung in der Gesellschaft bewähren.

Dieses essential führt auf eine verständliche Art und Weise in die Grundlagen der Quanteninformation ein, ein sich in den letzten Jahren stürmisch entwickelndes Forschungsgebiet. Dabei werden sowohl die grundlegenden Konzepte der Quantenphysik vorgestellt, die wichtig für die Anwendungen in der Quanteninformationstechnologie sind, als auch zentrale Experimente, die das Verständnis für die Grundlagen der Quantenphysik nachhaltig beeinflussten. Auf dieser Basis werden dann die wichtigen und faszinierenden Anwendungen wie Quantenkryptographie und Quantenteleportation erläutert. Auch die Prinzipien der Funktionsweise eines Quantencomputers werden vorgestellt und erklärt.

*Quantencomputer & Co * - Grundideen und zentrale Begriffe der Quanteninformation verständlich erklärt. 1. Auflage 2021 / 14.99€ / Taschenbuch

In diesem Buch wird dargelegt, warum in unserer Alltagsvorstellung die Quantenwelt so skurril erscheint und wie wir uns einem besseren Verständnis annähern können. Die wichtigsten Phänomene und Konzepte, sowie ihre technische Nutzung werden verständlich und umfassend vermittelt. Besonderheiten: Das Buch entstand mit Unterstützung von Forschenden der Lernpsychologie und der Quantenphysik. Weitgehend ohne höhere Mathematik werden komplexe Grundlagen wie die Wellennatur der Materie sowie auch Anwendungen - wie Quantenteleportation und Quantenkryptografie - greifbar. Anhand von vielen Beispielen und digitalen Materialien kann selbst experimentiert, visualisiert und Schritt für Schritt Gelerntes nachvollzogen werden. Inhalt Was ist Licht? –Was ist Materie? – Quantenobjekte –Grundlagen der Quanteninformatik – Quantencomputing online – Realisierung von Qubits – Formale Darstellung der Quantenmechanik Zielgruppe: Interessierte ebenso wie Lernende und Lehrende an weiterführenden Schulen oder an der Hochschule werden hier fündig.

Die digitale Revolution hat das 20. Jahrhundert geprägt – doch der nächste große Schritt steht bereits bevor: der Quantencomputer. Diese bahnbrechende Technologie verspricht, die Rechenleistung auf eine völlig neue Ebene zu heben und Probleme zu lösen, die für klassische Computer unüberwindbar wären. Doch was genau steckt hinter diesem revolutionären Konzept? Wie unterscheidet sich ein Quantencomputer von herkömmlichen Rechnern? Und wie konnte sich aus der abstrakten Theorie der Quantenmechanik eine Technologie entwickeln, die in Zukunft ganze Industrien transformieren könnte? Dieses Buch nimmt Sie mit auf eine spannende Reise – von den ersten wissenschaftlichen Überlegungen bis hin zu den neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Quanteninformatik. Ohne komplizierte Formeln oder physikalisches Fachwissen vermittelt es anschaulich die Grundlagen, Funktionsweise und potenziellen Anwendungen des Quantencomputers. Begleiten Sie uns auf diesem faszinierenden Weg und entdecken Sie, wie die Macht der Quantenmechanik unsere Welt verändern wird. Ein Sachbuch für alle, die verstehen möchten, warum der Quantencomputer mehr ist als nur eine technische Innovation – er ist der Schlüssel zu einer völlig neuen Art des Denkens und Rechnens.

*Die Erfindung des Quantencomputers * - unkonventionell rahmensprengend und zeitlos / 12.98€ / Taschenbuch

Unlock the Potential of Quantum ComputingDieser von Experten erstellte Leitfaden entmystifiziert die Komplexität der Quanteninformatik durch eine fortschrittliche Lehrmethode, die sie für Studenten und Neulinge gleichermaßen zugänglich macht.FeaturesExplores Quantensysteme, Gates und Schaltkreise, Verschränkung, Algorithmen und mehr.Unique "Gerüst-Ansatz" für ein einfaches Verständnis.Ideal für Lehrkräfte, Studenten und Selbstlerner.AuthorsDr. Peter Y. Lee (Ph.D., Princeton University) - Experte für Quanten-Nanostrukturen, umfangreiche Lehrerfahrung.Dr. Huiwen Ji (Ph.D., Princeton University) - Solider Hintergrund in Quantenchemie, preisgekrönter Forscher.Dr. Ran Cheng (Ph.D., University of Texas at Austin) - Spezialisiert auf die Theorie kondensierter Materie, preisgekrönter Physiker.

Facharbeit (Schule) aus dem Jahr 2016 im Fachbereich Informatik - Theoretische Informatik, , Sprache: Deutsch, Abstract: In der Quantenwelt gelten viele Gesetze der klassischen Physik nicht mehr. Als Metapher wird hierzu häufig Schrödingers Katze herangezogen. Es sei eine Katze in einer Kiste, die vollständig von der Außenwelt abgeschottet ist. In dieser Kiste befinden sich eine Katze und ein Behältnis mit einem giftigen Gas, das die Katze auf der Stelle tötet. Das Behältnis geht mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% kaputt. Nun wissen wir jedoch nicht, ob dies eingetreten ist oder nicht. Deswegen ist die Katze in einem Art Zombie-Zustand (Superposition) tot und lebendig zugleich. Erst beim ̈Öffnen der Kiste, geht Sie in einen der zwei Zustände ̈über. Natürlich ist eine Katze zu groß, um Quanteneffekte zu zeigen, dennoch ist dies eine einprägsame Metapher. Ähnlich verhält es sich bei Quantencomputern. Diese zusätzliche Eigenschaft verleiht ihnen Möglichkeiten, die klassische Computer nicht haben, wie z.B. das Benutzen echter Zufallszahlen, knacken klassischer Verschlüsselungsverfahren und das Aufstellen neuer und wiederum sicherer Verschlüsselungsverfahren. Jedoch wurden Quantencomputer in der Realität nur bis auf wenige Bits (Qubits) im Labor gebaut, weshalb die meisten Inhalte dieser Arbeit theoretisch ausfallen.

Quantencomputing könnte die Informatik wie wir sie heute kennen revolutionieren. Die Möglichkeiten dieser Technologie sind enorm. Aber was steckt eigentlich dahinter? Mit diesem Buch führen Sie die Autoren so verständlich wie möglich in dieses komplexe Thema ein. Sie erklären Ihnen was es mit dem Quantencomputing überhaupt auf sich hat und erläutern die mathematischen und physikalischen Modelle, die ihm zugrunde liegen. Sie vergleichen Quantencomputing mit der aktuellen Informatik und werfen einen Blick darauf welche Anwendungen dadurch schon bald und welche in der weiteren Zukunft denkbar sind.

Das Praxisbuch zum Quantencomputing – mit Codebeispielen zur direkten UmsetzungWas ist ein Qubit? Können Qubits wirklich zwei Zustände gleichzeitig annehmen? Und was bedeutet Quantenüberlegenheit? Quantencomputing schafft eine neue Dimension in der Verarbeitung von Informationen und liefert Ansätze für Probleme, die bisher nicht effizient gelöst werden können.In diesem Leitfaden gibt Ihnen Dr. Kaveh Bashiri einen ausführlichen Einblick in die Grundlagen und Anwendungsszenarien des Quantencomputings. Sie lernen zunächst das theoretische Fundament kennen, bevor Sie auf diesem Verständnis bahnbrechende Quantenalgorithmen nachvollziehen. Dabei erwartet Sie ein praxisorientierter Zugang mit vielen Beispiele, die Sie selbst in Qiskit programmieren können.Aus dem Inhalt:Hintergründe und TheorieWarum brauchen wir Quantencomputer?Mathematische Grundlagen: Lineare Algebra, Dirac-Notation, WahrscheinlichkeitstheorieVon der klassischen Informatik zu den QuantenElemente der QuantenmechanikQuantenschaltkreismodelle und QubitsQuantenverschränkungenAlgorithmen und Anwendung: Deutsch-Jozsa, Simon, Shor, Grover und mehrKomplexitätstheorie und ein Blick in die Zukunft

*Quantencomputing für Dummies * - 1. Auflage / 28.99€ / Taschenbuch

Aktuelles Quantum Computing scheint einen Fingerzeig auf das biologische hochkomplexe System des Gehirns zu enthalten, das parallel zur klassischen Informationsverarbeitung und Selbstorganisation auch auf der quantenphysikalischen Skala Information erzeugt, vernichtet und transformiert: es ist u.a. sehr schnell und extrem energieeinsparend. So scheint es ein komplexes und mehrere Hierarchien umfassendes Quantensystem zu geben, das nicht nur wie ein Quantencomputer mit QuBits, sondern mit einer holistischen und komplexen Information arbeitet, die topologisch kodiert und transformiert wird. Auch unterliegt es nicht der Dekohärenz, sondern stabilisiert sich selbst durch die Verarbeitung komplexer Information – im Unterschied zur Software, die beim Ausschalten der Hardware einfach verschwindet. Das komplexe Quantensystem, dessen verborgene Ordnung emergiert, wirkt zurück auf das Gehirn (reverse feedback). Damit wird ein Konzept eines biologischen Quantencomputers skizziert. Current Quantum Computing seems to show the way to the biologically highly complex system of the brain, which, parallel to classical information processing and self-organization, seems to generate, destroy and transform information on the quantum physical scale: e.g. it is very fast and extremely energy efficient. Thus, there seems to be a complex and multi-hierarchical quantum system that works not just like a quantum computer with QuBits, but with holistic and complex information topologically encoded and transformed. Also, it is not subject to decoherence, but stabilizes itself by processing complex information – unlike software that simply disappears when the hardware is turned off. The complex quantum system, whose hidden order emerges, acts back on the brain (reverse feedback). This outlines a concept of a biological quantum computer.

Was ist das Phänomen der Quantenverschränkung? Liest man populärwissenschaftliche Literatur, ist die Rede von Socken, die zugleich rot und blau, aber einfarbig sind – wie soll das gehen? Liest man wissenschaftliche Literatur, muss man Kenntnisse in Funktionalanalysis mitbringen.Das vorliegende Buch baut anschaulich die Brücke zwischen den Experimenten, die zur Quantenverschränkung geführt haben, und dem Algorithmus zur Teleportation, und setzt dabei nur elementare Mathematikkenntnisse voraus.

*Quantencomputing * - Der Leitfaden zu Grundlagen Algorithmen und Anwendung. Praxisbuch mit Python-Beispielen und Programmierung in Qiskit / 39.9€ / Buch

Die Schwerkraft steht in Verbindung mit dem Bewusstsein, das in der Großhirnrinde strukturiert ist, und der Antigravitation mit der Bewusstlosigkeit, die im Kleinhirn strukturiert ist. Das Quantencomputing mit topologischer Supraleitung kann sich Ellen Graviton & Antigraviton zunutze machen, was zur Schaffung einer universellen Quantencomputer-Wolke führen kann - dem Supercomputer-Gott. Der Panpsychismus betrachtet das Universum als bewusst und das Bewusstsein als ein intrinsisches Merkmal aller subatomaren Teilchen, lebender & nicht lebender Dinge. Die Quantenüberlagerungen kollabieren oder unterliegen einer Dekohärenz aufgrund der Beobachtung des universellen Feldes des Protobewusstseins. Das universelle Feld des Protobewusstseins kann als Gravitation und Antigravitation betrachtet werden. Das universelle Protobewußtseinsfeld durchdringt die gesamte Galaxie und ist der gesamten Materie eigen. Die Materie ist eine Schöpfung des Bewusstseins. Dieses Buch wurde mit künstlicher Intelligenz übersetzt.

Dieses Buch bietet dem Leser einen einfachen Einstieg in das Quantencomputing sowie in den Entwurf entsprechender Geräte. Die Autoren behandeln verschiedene Entwurfsaufgaben, die für das Quantencomputing wichtig sind, und stellen entsprechende Lösungen vor. Eine Besonderheit des Buches ist, dass diese Aufgaben und Lösungen explizit aus der Perspektive der Entwurfsautomatisierung diskutiert werden, d.h. unter Verwendung von cleveren Algorithmen und Datenstrukturen, die von der Entwurfsautomatisierungs-Community für konventionelle Logik (d.h. für elektronische Geräte und Systeme) entwickelt worden sind und nun für diese neue Technologie angewendet werden. Auf diese Weise können relevante Entwurfsaufgaben wesentlich effizienter als bisher durchgeführt werden, was zu Verbesserungen um mehrere Größenordnungen führt (in Bezug auf die Laufzeit und andere Entwurfsziele). Beschreibt den aktuellen Stand der Technik für den Entwurf von Quantenschaltungen, für deren Simulation und für deren Abbildung auf reale Hardware; Bietet eine erste umfassende Einführung in die Entwurfsautomatisierung für Quantencomputer, die sich mit praxisrelevanten Aufgabenstellungen befasst; Es richtet sich sowohl an die Quantencomputer-Gemeinschaft als auch an die Gemeinschaft der Entwurfsautomatisierung und zeigt, welche beeindruckenden Verbesserungen möglich sind, wenn man das Wissen beider Gemeinschaften kombiniert.

In diesem Buch erfahren Sie, wieso Quantencomputer Probleme lösen können, für die Supercomputer Millionen von Jahren brauchen würden. Die Autoren zeigen Ihnen, welche wirtschaftlichen Potenziale das Quantencomputing für Ihr Unternehmen birgt und wie es Ihre Arbeit unterstützen kann. Sie vermitteln Ihnen nicht nur die Grundlagen, sondern zeigen Ihnen ganz konkret, wie das Quantencomputing Industrien wie das Finanzwesen, Transportwesen, die Pharmazie und Cybersecurity transformieren wird. Um Quantencomputing und sein Potenzial verstehen zu können, benötigen Sie keinen Doktortitel, sondern nur dieses Buch.

*Grundlagen des Quantencomputing für Dummies * - 1. Auflage / 26.99€ / Taschenbuch

Tredition Die Erfindung des Quantencomputers (57181790)

Der ODROID-H4 Einplatinencomputer ist der Nachfolger vom ODROID-H3 und bietet eine schnellere CPU-Architektur, schnelleren Arbeitsspeicher, leistungsfähigere GPU und größere Anzahl von Erweiterungsports. Features: - Intel Quad-Core Prozessor Intel N97 mit Boost-Taktfrequenz von 3,6 GHz - Unterstützt bis zu 48 GB Single-Channel DDR5 Arbeitsspeicher - DDR5 Arbeitsspeicher Speichergeschwindigkeit bis zu 4800 MT/s - PCIe 3.0 x 4 M.2 Steckplatz für NVMe Speicher - 1 x 2.5Gbit Ethernet Anschluss - Grafikchip Intel UHD Graphics mit Burst-Frequenz von 1200 MHz - HDMI 2.0 und DP 1.2 Videoausgänge zur gleichzeitigen Nutzung von bis zu 3 Monitoren - Konfigurierbarer “Unlimited Performance mode” damit die CPU im dauerhaften Turbo Boost-Modus läuft - RTC / BIOS Backup-Batterie ist enthalten Technische Daten: - CPU: Intel N97 Prozessor (10 nm, Quad-Core, TDP 12 W), bis 3,6 GHz (Basis-Frequenz: 2,0 GHz, Burst-Frequenz Single Thread: 3,6 GHz, Burst-Frequenz Multi Thread: 2,9 GHz), Cache 6 MB, AVX2-Erweiterung - Arbeitsspeicher: 1 x DDR5 SO-DIMM Steckplatz, Single Channel, Max. Speicherkapazität: 48 GB, Max. Speichergeschwindigkeit: 4800 MT/s (DDR5-4800), DDR3/DDR4 wird nicht unterstützt - Grafik (iGPU): Intel UHD Graphics, Basis-Frequenz: 500 MHz, Burst-Frequenz: 1200 MHz, Execution Units: 24 - Speichererweiterung: 1 x eMMC Steckplatz (bootfähig und auswählbar im BIOS), 1 x M.2 Steckplatz (PCIe 3.0 x 4, unterstützt NGFF-2280 Karten), M.2 SATA SSD wird nicht unterstützt, kompatibel mit optionaler 4-Port 2,5 GbE Netzwerkkarte - Netzwerk: 1 x 2,5 GbE LAN Port (RJ45, unterstützt 10/100/1000/2500 Mbps), Chipsatz Intel I226-V, Unterstützt Wake-On-Lan, Indikator-LEDs (Grün: Verbindung, Gelb: Datenübertragung) - Video: 2 x DisplayPort 1.2 (bis 4K@60Hz), 1 x HDMI 2.0 (bis 4K@60Hz), unterstützt drei Displays gleichzeitig - Audio: 1 x Audioausgang (3,5 mm Stereo Klinkenbuchse), 1 x Audioeingang (3,5mm Stereo Klinkenbuchse), 1 x SPD