Quantum computing verstehen: Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Springer
2015
|
| Ausgabe: | 4. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Computational Intelligence
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XI, 311 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 3658104546 9783658104542 |
Internformat
MARC
| LEADER | 00000nam a22000008c 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | BV042922249 | ||
| 003 | DE-604 | ||
| 005 | 20160712 | ||
| 007 | t | ||
| 008 | 151013s2015 gw ad|| |||| 00||| ger d | ||
| 015 | |a 15,N30 |2 dnb | ||
| 016 | 7 | |a 1073936880 |2 DE-101 | |
| 020 | |a 3658104546 |9 3-658-10454-6 | ||
| 020 | |a 9783658104542 |c pbk. |9 978-3-658-10454-2 | ||
| 035 | |a (OCoLC)914358911 | ||
| 035 | |a (DE-599)DNB1073936880 | ||
| 040 | |a DE-604 |b ger |e rakddb | ||
| 041 | 0 | |a ger | |
| 044 | |a gw |c XA-DE-HE | ||
| 049 | |a DE-11 |a DE-20 |a DE-83 |a DE-355 | ||
| 082 | 0 | |a 004 |2 23 | |
| 084 | |a ST 152 |0 (DE-625)143596: |2 rvk | ||
| 084 | |a 004 |2 sdnb | ||
| 100 | 1 | |a Homeister, Matthias |d 1973- |e Verfasser |0 (DE-588)128796243 |4 aut | |
| 245 | 1 | 0 | |a Quantum computing verstehen |b Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven |c Matthias Homeister |
| 250 | |a 4. Aufl. | ||
| 264 | 1 | |a Wiesbaden |b Springer |c 2015 | |
| 300 | |a XI, 311 S. |b Ill., graph. Darst. | ||
| 336 | |b txt |2 rdacontent | ||
| 337 | |b n |2 rdamedia | ||
| 338 | |b nc |2 rdacarrier | ||
| 490 | 0 | |a Computational Intelligence | |
| 650 | 0 | 7 | |a Quantencomputer |0 (DE-588)4533372-5 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 653 | |a Upper undergraduate | ||
| 653 | |a Quantencomputer | ||
| 653 | |a Quantenmechanik | ||
| 653 | |a Theoretische Informatik | ||
| 653 | |a Quantenverschlüsselung | ||
| 653 | |a Kryptographie | ||
| 653 | |a Quantenphysik | ||
| 653 | |a Ingenieure | ||
| 653 | |a Quantenrechner | ||
| 653 | |a Algorithmen | ||
| 655 | 7 | |8 1\p |0 (DE-588)4123623-3 |a Lehrbuch |2 gnd-content | |
| 689 | 0 | 0 | |a Quantencomputer |0 (DE-588)4533372-5 |D s |
| 689 | 0 | |5 DE-604 | |
| 776 | 0 | 8 | |i Erscheint auch als |n Online-Ausgabe |z 978-3-658-10455-9 |
| 856 | 4 | 2 | |m X:MVB |q text/html |u http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=5307906&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm |3 Inhaltstext |
| 856 | 4 | 2 | |m HBZ Datenaustausch |q application/pdf |u http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028349673&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |3 Inhaltsverzeichnis |
| 883 | 1 | |8 1\p |a cgwrk |d 20201028 |q DE-101 |u https://d-nb.info/provenance/plan#cgwrk | |
| 943 | 1 | |a oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-028349673 | |
Datensatz im Suchindex
| _version_ | 1806332574958616576 |
|---|---|
| adam_text |
Titel: Quantum Computing verstehen
Autor: Homeister, Matthias
Jahr: 2015
Inhaltsverzeichnis
Vorwort IX
1 Einleitung 1
1.1 Eine neue Art des Rechnens 1
1.2 Über dieses Buch 8
2 Vom Bit zum Quantenregister 9
2.1 Was ist eine Berechnung? 10
2.1.1 Die Turingmaschine 13
2.1.2 Schaltkreise 14
2.1.3 Der Sprung in die Quantenwelt: Schrödingers Katze . 17
2.2 Das Quantenbit 20
2.3 Rechenschritte auf einem Quantenbit 23
2.4 Der erste Algorithmus: Ein Zufallsgenerator 26
2.5 Quantenregister 28
2.6 Der zweite Algorithmus: Das Problem von Deutsch 33
2.7 Die Rolle des Tensorprodukts 37
2.8 Das Messen von Quantenregistern 44
2.9 Noch einmal das Problem von Deutsch 50
2.10 Bestandsaufnahme: Die drei Prinzipien des Quantum Com¬
puting 51
2.11 Verschränkung 53
2.12 Die Hadamard-Transformation und mehrere Bits 59
2.13 Der Algorithmus von Deutsch-Jozsa 62
3 Vom Quantenregister zum Quantenschaltkreis 67
3.1 Laufzeit 68
3.2 Klassische Schaltkreise und Komplexität 75
3.3 Quantengatter und Quantenschaltkreise 76
3.4 Quantenbits kopieren: Das No-Cloning-Theorem 81
3.5 Umkehrbare Berechnungen 84
3.6 Unterscheidbare Zustände 93
3.7 Gestörte Berechnungen 95
4 Hilfsmittel aus der Theoretischen Informatik 101
4.1 Komplexitätsklassen 101
4.2 Randomisierte Algorithmen 106
4.2.1 Mit dem Zufall rechnen 106
VI Inhaltsverzeichnis
4.2.2 Ein Primzahltest 107
4.2.3 Probabilistische Komplexitätsklassen 110
4.3 Unlösbare Probleme? NP-Vollständigkeit 114
4.4 Quantenkomplexitätstheorie 118
4.5 Die Churchsche These 121
5 Teleportation und dichte Kodierung 125
5.1 Quantenteleportation 127
5.2 Dichte Kodierung 131
5.3 Verschränkte Bits 133
6 Suchen 137
6.1 Die Nadel im Heuhaufen 138
6.2 Die Grover-Iteration 140
6.3 Eine geometrische Veranschaulichung 146
6.4 Varianten der Quantensuche 153
6.4.1 Suche nach einer von mehreren Lösungen 153
6.4.2 Suche bei unbekannt vielen Lösungen 155
6.4.3 Die Suche nach dem Minimum 156
6.4.4 Zählen 159
6.5 Anwendungen von Grovers Algorithmus 159
6.6 Grovers Algorithmus ist von optimaler Größenordnung . 161
6.7 Folgen für die Fähigkeiten von Quantencomputern 166
7 Geheime Botschaften 169
7.1 Alice, Bob und Eve 170
7.2 Quantenverschlüsselung: das BB84-Protokoll 175
7.3 Lauschstrategien 103
7.4 Quantenverschlüsselung mit Verschränkung 188
8 Klassische Verschlüsselungen knacken: Primfaktorzerlegung 193
8.1 Faktorisierung und Verschlüsselung: RSA-Kryptographie . . . 194
8.2 Die Suche nach Perioden 199
8.3 Die schnelle Fouriertransformation 207
8.4 Die Quanten-Fouriertransformation 214
8.5 Simons Algorithmus 218
8.6 Shors Algorithmus 223
8.7 Jenseits von Shor 231
9 Quantenhardware 237
9.1 Anforderungen 237
9.2 Dekohärenz 238
9.3 Photonen 241
9.3.1 Mach-Zehnder-Interferometer 241
9.3.2 Zufallszahlen 244
9.3.3 Kryptographie 245
9.4 Kernspinresonanz 249
9.5 lonenfallen 251
Inhaltsverzeichnis VII
9.6 Einwegberechnungen mit Clusterzuständen 252
9.7 Supraleiter 255
9.8 Adiabatische Quantencomputer 257
10 Zur Geschichte der Quantenmechanik 263
10.1 Max Planck: das Quantum der Wirkung 263
10.2 Albert Einstein: Spukhafte Fernwirkung 265
10.3 Niels Bohr: Kopenhagen 266
10.4 Werner Heisenberg: Ein großes Quantenei 269
10.5 Erwin Schrödinger: Katzen und Wellen 271
10.6 Zur Geschichte des Quantencomputers 272
A Mathematische Grundlagen 275
A.l Komplexe Zahlen 275
A.2 Vektorräume 277
A.2.1 Was sind Vektorräume? 277
A.2.2 Basen und Unterräume 279
A.2.3 Winkel und Abstände in einem Vektorraum 280
A.2.4 Projektionen 282
A.3 Matrizen 283
A.4 Kombinatorik und Wahrscheinlichkeit 285
A.5 Ganze Zahlen 287
A.5.1 Teiler und Vielfache 287
A.5.2 Modulares Rechnen 287
A.5.3 Zur Division 289
B Lösungen ausgewählter Übungsaufgaben 291
Literatur 299
Symbole und Abkürzungen 305
Quantengatter 306
Namen- und Sachwortverzeichnis 307 |
| any_adam_object | 1 |
| author | Homeister, Matthias 1973- |
| author_GND | (DE-588)128796243 |
| author_facet | Homeister, Matthias 1973- |
| author_role | aut |
| author_sort | Homeister, Matthias 1973- |
| author_variant | m h mh |
| building | Verbundindex |
| bvnumber | BV042922249 |
| classification_rvk | ST 152 |
| ctrlnum | (OCoLC)914358911 (DE-599)DNB1073936880 |
| dewey-full | 004 |
| dewey-hundreds | 000 - Computer science, information, general works |
| dewey-ones | 004 - Computer science |
| dewey-raw | 004 |
| dewey-search | 004 |
| dewey-sort | 14 |
| dewey-tens | 000 - Computer science, information, general works |
| discipline | Informatik |
| edition | 4. Aufl. |
| format | Book |
| fullrecord | <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><collection xmlns="http://www.loc.gov/MARC21/slim"><record><leader>00000nam a22000008c 4500</leader><controlfield tag="001">BV042922249</controlfield><controlfield tag="003">DE-604</controlfield><controlfield tag="005">20160712</controlfield><controlfield tag="007">t</controlfield><controlfield tag="008">151013s2015 gw ad|| |||| 00||| ger d</controlfield><datafield tag="015" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">15,N30</subfield><subfield code="2">dnb</subfield></datafield><datafield tag="016" ind1="7" ind2=" "><subfield code="a">1073936880</subfield><subfield code="2">DE-101</subfield></datafield><datafield tag="020" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">3658104546</subfield><subfield code="9">3-658-10454-6</subfield></datafield><datafield tag="020" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">9783658104542</subfield><subfield code="c">pbk.</subfield><subfield code="9">978-3-658-10454-2</subfield></datafield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(OCoLC)914358911</subfield></datafield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(DE-599)DNB1073936880</subfield></datafield><datafield tag="040" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-604</subfield><subfield code="b">ger</subfield><subfield code="e">rakddb</subfield></datafield><datafield tag="041" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">ger</subfield></datafield><datafield tag="044" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">gw</subfield><subfield code="c">XA-DE-HE</subfield></datafield><datafield tag="049" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-11</subfield><subfield code="a">DE-20</subfield><subfield code="a">DE-83</subfield><subfield code="a">DE-355</subfield></datafield><datafield tag="082" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">004</subfield><subfield code="2">23</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">ST 152</subfield><subfield code="0">(DE-625)143596:</subfield><subfield code="2">rvk</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">004</subfield><subfield code="2">sdnb</subfield></datafield><datafield tag="100" ind1="1" ind2=" "><subfield code="a">Homeister, Matthias</subfield><subfield code="d">1973-</subfield><subfield code="e">Verfasser</subfield><subfield code="0">(DE-588)128796243</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="245" ind1="1" ind2="0"><subfield code="a">Quantum computing verstehen</subfield><subfield code="b">Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven</subfield><subfield code="c">Matthias Homeister</subfield></datafield><datafield tag="250" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">4. Aufl.</subfield></datafield><datafield tag="264" ind1=" " ind2="1"><subfield code="a">Wiesbaden</subfield><subfield code="b">Springer</subfield><subfield code="c">2015</subfield></datafield><datafield tag="300" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">XI, 311 S.</subfield><subfield code="b">Ill., graph. Darst.</subfield></datafield><datafield tag="336" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">txt</subfield><subfield code="2">rdacontent</subfield></datafield><datafield tag="337" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">n</subfield><subfield code="2">rdamedia</subfield></datafield><datafield tag="338" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">nc</subfield><subfield code="2">rdacarrier</subfield></datafield><datafield tag="490" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">Computational Intelligence</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Quantencomputer</subfield><subfield code="0">(DE-588)4533372-5</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Upper undergraduate</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Quantencomputer</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Quantenmechanik</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Theoretische Informatik</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Quantenverschlüsselung</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Kryptographie</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Quantenphysik</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Ingenieure</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Quantenrechner</subfield></datafield><datafield tag="653" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">Algorithmen</subfield></datafield><datafield tag="655" ind1=" " ind2="7"><subfield code="8">1\p</subfield><subfield code="0">(DE-588)4123623-3</subfield><subfield code="a">Lehrbuch</subfield><subfield code="2">gnd-content</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="0"><subfield code="a">Quantencomputer</subfield><subfield code="0">(DE-588)4533372-5</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2=" "><subfield code="5">DE-604</subfield></datafield><datafield tag="776" ind1="0" ind2="8"><subfield code="i">Erscheint auch als</subfield><subfield code="n">Online-Ausgabe</subfield><subfield code="z">978-3-658-10455-9</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="m">X:MVB</subfield><subfield code="q">text/html</subfield><subfield code="u">http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=5307906&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm</subfield><subfield code="3">Inhaltstext</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="m">HBZ Datenaustausch</subfield><subfield code="q">application/pdf</subfield><subfield code="u">http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028349673&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA</subfield><subfield code="3">Inhaltsverzeichnis</subfield></datafield><datafield tag="883" ind1="1" ind2=" "><subfield code="8">1\p</subfield><subfield code="a">cgwrk</subfield><subfield code="d">20201028</subfield><subfield code="q">DE-101</subfield><subfield code="u">https://d-nb.info/provenance/plan#cgwrk</subfield></datafield><datafield tag="943" ind1="1" ind2=" "><subfield code="a">oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-028349673</subfield></datafield></record></collection> |
| genre | 1\p (DE-588)4123623-3 Lehrbuch gnd-content |
| genre_facet | Lehrbuch |
| id | DE-604.BV042922249 |
| illustrated | Illustrated |
| indexdate | 2024-08-03T02:43:02Z |
| institution | BVB |
| isbn | 3658104546 9783658104542 |
| language | German |
| oai_aleph_id | oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-028349673 |
| oclc_num | 914358911 |
| open_access_boolean | |
| owner | DE-11 DE-20 DE-83 DE-355 DE-BY-UBR |
| owner_facet | DE-11 DE-20 DE-83 DE-355 DE-BY-UBR |
| physical | XI, 311 S. Ill., graph. Darst. |
| publishDate | 2015 |
| publishDateSearch | 2015 |
| publishDateSort | 2015 |
| publisher | Springer |
| record_format | marc |
| series2 | Computational Intelligence |
| spelling | Homeister, Matthias 1973- Verfasser (DE-588)128796243 aut Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven Matthias Homeister 4. Aufl. Wiesbaden Springer 2015 XI, 311 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Computational Intelligence Quantencomputer (DE-588)4533372-5 gnd rswk-swf Upper undergraduate Quantencomputer Quantenmechanik Theoretische Informatik Quantenverschlüsselung Kryptographie Quantenphysik Ingenieure Quantenrechner Algorithmen 1\p (DE-588)4123623-3 Lehrbuch gnd-content Quantencomputer (DE-588)4533372-5 s DE-604 Erscheint auch als Online-Ausgabe 978-3-658-10455-9 X:MVB text/html http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=5307906&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm Inhaltstext HBZ Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028349673&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis 1\p cgwrk 20201028 DE-101 https://d-nb.info/provenance/plan#cgwrk |
| spellingShingle | Homeister, Matthias 1973- Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven Quantencomputer (DE-588)4533372-5 gnd |
| subject_GND | (DE-588)4533372-5 (DE-588)4123623-3 |
| title | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven |
| title_auth | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven |
| title_exact_search | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven |
| title_full | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven Matthias Homeister |
| title_fullStr | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven Matthias Homeister |
| title_full_unstemmed | Quantum computing verstehen Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven Matthias Homeister |
| title_short | Quantum computing verstehen |
| title_sort | quantum computing verstehen grundlagen anwendungen perspektiven |
| title_sub | Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven |
| topic | Quantencomputer (DE-588)4533372-5 gnd |
| topic_facet | Quantencomputer Lehrbuch |
| url | http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=5307906&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028349673&sequence=000002&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA |
| work_keys_str_mv | AT homeistermatthias quantumcomputingverstehengrundlagenanwendungenperspektiven |