GPN16:About quantumness and quantum speedup in D-Wave devices

aus dem Wiki des Entropia e.V., CCC Karlsruhe
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Ein Vortrag von sycramore auf der GPN16.

I will talk about criteria for an universal quantum computer, the principles of adiabatic quantum computing and 2 studies (2013 and 2015) about the quantumness of the D-Wave One and Two as well as a quantum speedup in the D-Wave 2X.

Nachdem es beim CCC schon diverse Einführungen in Quantum Computing und Quantenschlüsselaustausch gab, werde ich diesmal über ein anderes Thema reden - die D-Wave-Rechner. Die kanadische Firma D-Wave behauptet, Quantencomputer mit bis zu 512 Qubits gebaut zu haben. Derzeitiger Standart in der Forschung sind ca. 5-10 Qubits. Quantencomputer sollen in der Lage sein, manche Probleme deutlich schneller zu lösen als klassische Rechner. Was genau dieses "schneller" ist, hängt von dem betrachteten Problem ab. Das Problem bei der Herstellung von Quantencomputern sind Dekoheränzeffekte, die bei einem Anstieg der Qubits auftreten und die Superposition zerstören, sodass der Computer nicht mehr nutzbar wird. Ob solche Dekoheränzeffekte auch bei den D-Wave-Rechnern aufgrund der hohen Anzahl an Qubits auftreten und ob wirklich eine Beschleunigung möglich ist, ist momentan noch umstritten. Ich möchte einen Überblick zu dem Thema geben, wie Quantencomputer normalerweise funktionieren (Circuit Model), wie ein adiabatischer Quantencomputer (D-Wave) grundsätzlich arbeitet und was bei diversen Studien rausgefunden wurde. Am Anfang werde ich noch ein paar theoretische Dinge zur Quantenmechanik (Superposition, Normierung, exponentieller Anstieg der Dimensionalität des Tensorproduktraumes) sagen.

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