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Auszüge (9)

Eine Frage zur Berechenbarkeit: Kann das Problem ein Ergebnis

Wenn eine begrenzte Zahl von Schritten zu einer Antwort führt, handelt es sich um ein Problem, das von einer Turingmaschine

Ist das Universum selbst das Äquivalent einer Turingmaschine? Bislang herrscht darüber noch keine Klarheit

Turingmaschinen können nicht immer bestimmen, wann ein Ergebnis erreicht ist. Keine Orakel-Turingmaschine kann ihr eigenes Halteproblem lösen

Ein Turing-Jump-Operator weist jedem Problem X ein zunehmend schwierigeres Problem zu, X-Strich. Wenn man eine Turingmaschine vor das Problem stellt, ihren eigenen Turing-Jump durchzuführen, erzeugt man den rekursiven sogenannten Ouroboros-Effekt

Alle Probleme, die von Quantencomputern gelöst werden können, können auch von klassischen Computern gelöst werden. Indem man sich quantenmechanische Phänomene zunutze macht, erhöht man lediglich die Geschwindigkeit

zwei beliebte physikalische Mechanismen, Punkte und Flüssigkeiten. Quantenpunkte sind in einem Käfig aus Atomen gefangene Elektronen, die durch Laserstrahlen zur Überlagerung angeregt und dann in einen Zustand oder den anderen geschubst werden. In Quantenflüssigkeiten (oft handelt es sich aufgrund ihrer zahlreichen Atomkerne um Koffeinmoleküle) richten sie in einem Magnetfeld die Spins aller Atomkerne in einer einheitlichen Orientierung aus; die Orientierung wird dann mithilfe von NRM-Techniken ermittelt und der Spin umgekehrt

Es kommt zur Dekohärenz, sobald die Überlagerung und das aus ihr resultierende Entweder/Oder verschwindet. Bis dahin führt eine Quantenrechenoperation parallel alle möglichen Werte aus, die das entsprechende Register darstellen kann

Wenn man sich bei Rechenoperationen Überlagerungseffekte zunutze macht, muss man das Eintreten der Dekohärenz so lange wie möglich hinauszögern. Das hat sich als schwierig erwiesen, weshalb es sich nach wie vor um den Faktor handelt, der die Obergrenze für die Größe und Leistung eines Quantencomputers bestimmt. Verschiedene physikalische und chemische Methoden zur Herstellung und Verbindung von Qubits haben die Anzahl der Qubits, die zusammengeschaltet werden können, bevor die Rechenoperation durch Dekohärenz zum Erliegen gebracht wird, erhöht, aber dennoch

Quantencomputer können nur Berechnungen durchführen, die sich abschließen lassen, bevor es in der überlagerten Wellenfunktion zur Dekohärenz kommt. Über ein Jahrhundert lang lag diese Zeitbegrenzung für Quantenrechenoperationen bei unter zehn Sekunden

Qubes sind bei Zimmertemperatur einsatzfähige Quantencomputer mit dreißig Qubits, wobei es sich um den oberen Dekohärenz-Grenzwert für miteinander verschaltete Qubits handelt. Sie sind mit einem herkömmlichen Petaflop-Speed-Computer verbunden, der die Rechenoperationen stabilisiert und als Datenbank fungiert. Die leistungsfähigsten Qubes sind theoretisch dazu in der Lage, die Bewegungen aller Atome in der Sonne und im Sonnensystem zu berechnen, bis zur maximalen Ausbreitung des Sonnenwinds

Qubes sind nur dann schneller als herkömmliche Computer, wenn sie Quantenparallelismen ausnutzen können. Beim Multiplizieren sind sie nicht schneller. Aber bei der Faktorisierung gibt es einen Unterschied: Um eine Zahl mit tausend Stellen zu faktorisieren, bräuchte ein klassischer Computer zehn Millionen Milliarden Milliarden Jahre (Lebensdauer des Universums: 13,7 Milliarden Jahre); unter Verwendung von Shors Algorithmus braucht ein Qube dafür etwa zwanzig Minuten

Grovers Algorithmus bedeutet, dass ein Quantencomputer in einem Quantendurchlauf mit 185 Suchvorgängen das schafft, wofür ein herkömmlicher Computer bei einer Suche im Zufallsdurchlauf mit einer Milliarde Suchvorgängen pro Sekunde ein Jahr lang braucht

Shors Algorithmus, Grovers Algorithmus, Purzelmanns Algorithmus, Sikorskis Algorithmus, Nguyens Algorithmus, Wangs Algorithmus, Wangs zweiter Algorithmus, der Cambridge-Algorithmus, der Livermore-Algorithmus

auch Verschränkung ist der Dekohärenz unterworfen. Eine physische Verbindung von Quantenschaltkreisen ist nötig, um die Dekohärenz lange genug hinauszuzögern, damit überhaupt Berechnungen durchgeführt werden können. Die Leistungsfähigkeit von Qubes wird durch vorzeitige oder unerwünschte Dekohärenz eingeschränkt, aber dieses Limit liegt hoch

Für Rechenzwecke hat sich die Manipulation von Überlagerungszuständen als einfacher erwiesen als die von Verschränkungen, was eine Erklärung für zahlreiche

Die Quantum-Datenbank ist im Prinzip über eine Vielzahl von Universen verteilt

die beiden polarisierenden Teilchen werden gleichzeitig dekohärent, ganz egal, wie weit sie räumlich voneinander entfernt sind, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit der Informationsübertragung größer sein kann als die Lichtgeschwindigkeit. Dieser Effekt wurde im späten 20. Jahrhundert experimentell bestätigt. Ein Gerät, das dieses Phänomen zur Übertragung von Nachrichten verwendet, wird als Ansible bezeichnet. Zwar hat man derartige Geräte tatsächlich konstruiert, doch unerwünschte Dekohärenzeffekte haben bislang die maximale Distanz zwischen zwei Ansibles auf neun Zentimeter beschränkt, und selbst das nur, wenn man beide bis auf einen Millionstel Grad Kelvin über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt hat. Physikalische Beschränkungen lassen vermuten, dass weitere Fortschritte bestenfalls asymptotisch sein werden

leistungsstark, aber abgeschottet und nicht einsehbar, ein bisschen wie Gehirne

Fragen nach Penrose-Quanteneffekten im Gehirn sind inzwischen mehr oder weniger müßig, da sie definitionsgemäß auch in Qubes auftauchen. Wenn es sich bei beiden Strukturen um Quantencomputer handelt und wir uns bei einer von beiden ziemlich sicher sind, dass sie über ein Bewusstsein verfügt, wer kann dann schon sagen, was in der anderen

das menschliche Gehirn arbeitet mit einer theoretischen Maximalgeschwindigkeit von 1016 Operationen pro Sekunde

Computer sind Milliarden bis Billionen Mal schneller geworden als das menschliche Gehirn. Letztlich geht es also um die Programmierung: Welche Operationen sind es, die tatsächlich

hierarchische Gedankenanordnung, Generalisierung, Stimmung, Affekt, Wille

superrekursive Algorithmen, Hypercomputing, Superaufgaben, Versuch-und-Irrtum-Eigenschaften, induktive Interferenzmaschinen, evolutionäre Computer, Fuzzy-Computing, transrekursive Operatoren

wenn man einem Computer einen Zweck einprogrammiert, stellt dieser dann seinen Willen dar? Hat er einen freien Willen, wenn ein Programmierer seine Absichten programmiert hat? Unterscheidet diese Programmierung sich in irgendeiner Weise von der, in der wir durch unsere Gene und Gehirne programmiert sind? Ist ein programmierter Wille ein unterwürfiger Wille? Ist der menschliche Wille ein unterwürfiger Wille? Und ist der unterwürfige Wille nicht die Heimstatt und die Quelle aller Gefühle von Besudelung, Infektion, Übertretung und Zorn?

könnte ein Quantencomputer sich selbst programmieren?