Wie sich Quantencomputer festfahren: Warum selbst kleine, aber häufige Störungen Quantenrechnungen scheitern lassen

Quantencomputer versprechen, komplexe Probleme schneller und energieeffizienter zu lösen als heutige Supercomputer – von der Optimierung logistischer Abläufe bis zur Simulation von Molekülen. Mit der steigenden Zahl ihrer Recheneinheiten, den Qubits, rückt dieses Ziel näher. Doch neben den technischen Herausforderungen der Skalierung droht ein bislang kaum beachtetes Problem: Forschende des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf zeigen im New Journal of Physics, dass der sogenannte Quantum-Zeno-Effekt Rechenprozesse mit wachsender Qubit-Zahl im Extremfall nahezu zum Stillstand bringen kann – ein Phänomen, das sich mit dem gefürchteten „Festfahren“ klassischer Computer vergleichen lässt.
Quelle: IDW Informationsdienst Wissenschaft

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Die letzten Ursachen

Die klassischen physikalischen Theorien, zum Beispiel die klassische Mechanik oder die Elektrodynamik, haben eine klare Interpretation. Den Symbolen der Theorie wie Ort, Geschwindigkeit, Kraft beziehungsweise Spannungen und Felder ist eine intuitive, klare Entsprechung in Experimenten zugeordnet. Anders sieht es bei einer der Säulen heutiger Welterkenntnis aus: der Quantenphysik. Da die Quantenphysik auf der sehr abstrakten Wellenfunktion basiert, kann eine Interpretation nicht mehr intuitiv erfolgen. Es liegt eine unzulässige Vermischung von Abstraktem mit Realem vor. Wenn man dagegen Abstraktes und Reales auseinanderhält, fällt es leichter zu einer realistischen Deutung von bisher schwer Verständlichem zu kommen. Hier findet die heutige Naturphilosophie eines ihrer reichhaltigen Betätigungsfelder. Sie versucht die Natur in ihrer Gesamtheit zu erfassen, ihre Strukturen zu beschreiben, anschaulich zu erklären und zu deuten.
Zudem gibt es neue Erkenntnisse, die es zulassen, eine naturwissenschaftliche Theorie über den transzendenten physikalischen Bereich, jenseits von Raum und Zeit aufzustellen. Das Werk eines Physikers, der die metaphysische Seite vom Jenseits beschreibt, schließt das „Buch der Naturerkenntnis“ ab.
Insgesamt ist ein abgerundetes Werk über „Die letzten Ursachen“ entstanden, das neben aktueller Erkenntnis die Weisheit der Jahrhunderte enthält und vielleicht sogar noch ein wenig von dem, was die Zukunft erst erweisen wird.

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Die letzten Ursachen

Die klassischen physikalischen Theorien, zum Beispiel die klassische Mechanik oder die Elektrodynamik, haben eine klare Interpretation. Den Symbolen der Theorie wie Ort, Geschwindigkeit, Kraft beziehungsweise Spannungen und Felder ist eine intuitive, klare Entsprechung in Experimenten zugeordnet. Anders sieht es bei einer der Säulen heutiger Welterkenntnis aus: der Quantenphysik. Da die Quantenphysik auf der sehr abstrakten Wellenfunktion basiert, kann eine Interpretation nicht mehr intuitiv erfolgen. Es liegt eine unzulässige Vermischung von Abstraktem mit Realem vor. Wenn man dagegen Abstraktes und Reales auseinanderhält, fällt es leichter zu einer realistischen Deutung von bisher schwer Verständlichem zu kommen. Hier findet die heutige Naturphilosophie eines ihrer reichhaltigen Betätigungsfelder. Sie versucht die Natur in ihrer Gesamtheit zu erfassen, ihre Strukturen zu beschreiben, anschaulich zu erklären und zu deuten.
Zudem gibt es neue Erkenntnisse, die es zulassen, eine naturwissenschaftliche Theorie über den transzendenten physikalischen Bereich, jenseits von Raum und Zeit aufzustellen. Das Werk eines Physikers, der die metaphysische Seite vom Jenseits beschreibt, schließt das „Buch der Naturerkenntnis“ ab.
Insgesamt ist ein abgerundetes Werk über „Die letzten Ursachen“ entstanden, das neben aktueller Erkenntnis die Weisheit der Jahrhunderte enthält und vielleicht sogar noch ein wenig von dem, was die Zukunft erst erweisen wird.

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