Dieses Buch stellt die elementaren mathematischen Aspekte in der Quanteninformatik im strikten Formalismus der Mathematik dar. Dem Leser wird zunächst das erforderliche mathematische Grundwissen bereit gestellt. Mit diesem Instrumentarium werden dann die Grundsätzen der Quantenmechanik formuliert und die für die Quanteninformatik relevanten Aspekte erläutert. Eine Vielzahl von Aufgaben, deren Lösungen im Anhang dargeboten werden, gibt dem Leser Gelegenheit sein Verständnis zu überprüfen und zu vertiefen.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Quantencomputer anschaulich erklärt
Aktualisiert: 2023-06-11
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Die Entwicklung immer schnellerer und leistungsfähigerer Prozessoren, die jahrzehntelang zuverlässig zu einer stetigen Verbesserung der Fähigkeiten vieler elektronischer Systeme führte, wird in naher Zukunft an physikalische Grenzen der Integrationsdichte von Schaltkreisen stoßen. Konzepte, die aus dieser problematischen Lage herausführen, werden intensiv gesucht bzw. bereits studiert.
Ein sehr vielversprechender Ansatz ist das Quantum Computing, das auf Phänomenen der Quantenmechanik beruht. Dieses neue Gebiet der Informatik erfreut sich gerade in jüngster Zeit wachsenden Interesses und ist inzwischen auch in den Fokus der Global Player auf dem Gebiet der Informationstechnologie geraten. Viele zentrale Aspekte des Quantum Computings lassen sich sehr gut unter Zugriff auf relativ elementare mathematische Grundlagen, speziell aus dem Bereich der Linearen Algebra, entwickeln. Genau dies leistet dieses Lehrbuch: Eine komprimierte, aber mathematisch fundierte Einführung in einige wesentliche Facetten des Quantum Computings.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Die Entwicklung immer schnellerer und leistungsfähigerer Prozessoren, die jahrzehntelang zuverlässig zu einer stetigen Verbesserung der Fähigkeiten vieler elektronischer Systeme führte, wird in naher Zukunft an physikalische Grenzen der Integrationsdichte von Schaltkreisen stoßen. Konzepte, die aus dieser problematischen Lage herausführen, werden intensiv gesucht bzw. bereits studiert.
Ein sehr vielversprechender Ansatz ist das Quantum Computing, das auf Phänomenen der Quantenmechanik beruht. Dieses neue Gebiet der Informatik erfreut sich gerade in jüngster Zeit wachsenden Interesses und ist inzwischen auch in den Fokus der Global Player auf dem Gebiet der Informationstechnologie geraten. Viele zentrale Aspekte des Quantum Computings lassen sich sehr gut unter Zugriff auf relativ elementare mathematische Grundlagen, speziell aus dem Bereich der Linearen Algebra, entwickeln. Genau dies leistet dieses Lehrbuch: Eine komprimierte, aber mathematisch fundierte Einführung in einige wesentliche Facetten des Quantum Computings.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Quantencomputer anschaulich erklärt
Aktualisiert: 2023-05-11
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Die Braunschweigische Wissenschaftliche Gesellschaft (BWG) ist eine traditionsreiche Wissenschaftsgesellschaft, in der insbesondere das Zusammenwirken von Natur-, Technik- und Geisteswissenschaften gepflegt wird. Das Jahrbuch 2021 der BWG vermittelt einen Überblick über die Aktivitäten der Gesellschaft, ihre Forschungsvorhaben und öffentliche sowie BWG-interne Vorträge und Abhandlungen von Mitgliedern und eingeladenen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern. Herausragende Veranstaltungen waren in 2021 die Verleihung der Gauß-Medaille an Frau Prof. Dr. Bénédicte Savoy, das Bioethik-Symposium über „Aufklärung und Impfung im Kampf gegen die Covid-Pandemie“ und die von der Jungen BWG veranstaltete Podiumsdiskussion „(Er)fordern(is): Hygieneregeln und Impfungen zwischen freiem Entschluss und Notwendigkeit. Eine interdisziplinäre Podiumsdiskussion“. Weitere Meilensteine sind die Ergebnisse der BWG-Kommission „Synergie und Intelligenz (SYnENZ)“ zum Thema „Lassen sich Grade des Zusammenwirkens von natürlicher und künstlicher Intelligenz bestimmen?“ und die Berichte aus dem BWG-Querschnittsbereich „RECOLLECT“ zur Sammlungsforschung mit dem Schwerpunkt „Seuchengeschichte und Seuchenentwicklung“.
Das Spektrum der Veranstaltungen und Beiträge zeigt die Vielfalt aktueller wissenschaftlicher Forschung im interdisziplinären Kontext.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die weltweite Krise der Privatsphäre im 21. Jahrhundert umfasst zugleich die Diskussionen um ein Recht auf Verschlüsselung sowie um Einschränkungen der sog. Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Um vertraulich und abhörsicher zu kommunizieren, bedarf es einfacher und praktischer Verschlüsselung für alle. Doch wie kann diese wirklich allen zur Verfügung stehen?
Die Magie, lesbare Zeichen durch andere, anscheinend zufällige und damit unlesbare Zeichen zu ersetzen, hatte seit Jahrhunderten fast schon etwas Religiöses: Nur Eingeweihte in die Erfindung einer Geheimsprache konnten die Botschaften knacken. Verschlüsselung blieb Super Secreto - Top Secret - Streng Geheim!
Im Zeitalter der Smartphone- und Taschen-Computer steht sie nun allen zur Verfügung: immer raffiniertere Mathematik berechnet in unseren Messengern den sog. Cipher-Text mit entsprechenden Schlüsseln. Und beides - Schlüssel wie der verschlüsselte Text - musste früher zum Empfänger übertragen werden. In der heutigen Epoche der Kryptographie ist die Übertragung der Schlüssel nicht mehr notwendig: Der riskante Transportweg für die Schlüssel kann sogar entfallen!
Von der Faszination, wie Kryptographie abstinent wurde in der Übermittlung von Schlüsseln - welche Auswirkung es auf den Wunsch der Interessierten nach Zweitschlüsseln hat - und wie mehrfache sowie exponentielle Verschlüsselung resistent machen gegen die Entschlüsselungsversuche von Super-Quanten-Computern, ... erzählt Theo Tenzer in diesem spannenden politischen, technischen und gesellschaftsrelevanten Innovations- und Wissenschaftsportrait zur Dritten Epoche der Kryptographie.
Aktualisiert: 2022-03-22
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Quantencomputer anschaulich erklärt
Aktualisiert: 2023-04-11
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Quantenrechner versprechen ungeahnte Rechenleistung. Quantenverschlüsselungs-Systeme sind sicherer als alle Alternativen. Theoretische Informatiker überdenken die Grundlagen des Rechnens neu - die Forschungen zum Quantencomputer haben die Informatik verändert.
Dieses Buch führt anschaulich und von Beginn an auf Beispiele gestützt in die Grundlagen des Quantum Computing ein. Alle wesentlichen Ergebnisse werden detailliert und intuitiv dargestellt. Der Leser erfährt, was er von dieser Technologie erwarten kann und wo ihre Grenzen liegen.
Das Besondere an dieser Einführung ist, dass keine speziellen Kenntnisse vorausgesetzt werden. Alle wichtigen Begriffe werden umfassend eingeführt, ein mathematischer Anhang stellt benötigte Grundlagen kurz dar.
Aktualisiert: 2023-04-07
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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.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Dieses Buch stellt die elementaren mathematischen Aspekte in der Quanteninformatik im strikten Formalismus der Mathematik dar. Dem Leser wird zunächst das erforderliche mathematische Grundwissen bereit gestellt. Mit diesem Instrumentarium werden dann die Grundsätzen der Quantenmechanik formuliert und die für die Quanteninformatik relevanten Aspekte erläutert. Eine Vielzahl von Aufgaben, deren Lösungen im Anhang dargeboten werden, gibt dem Leser Gelegenheit sein Verständnis zu überprüfen und zu vertiefen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Die Entwicklung immer schnellerer und leistungsfähigerer Prozessoren, die jahrzehntelang zuverlässig zu einer stetigen Verbesserung der Fähigkeiten vieler elektronischer Systeme führte, wird in naher Zukunft an physikalische Grenzen der Integrationsdichte von Schaltkreisen stoßen. Konzepte, die aus dieser problematischen Lage herausführen, werden intensiv gesucht bzw. bereits studiert.
Ein sehr vielversprechender Ansatz ist das Quantum Computing, das auf Phänomenen der Quantenmechanik beruht. Dieses neue Gebiet der Informatik erfreut sich gerade in jüngster Zeit wachsenden Interesses und ist inzwischen auch in den Fokus der Global Player auf dem Gebiet der Informationstechnologie geraten. Viele zentrale Aspekte des Quantum Computings lassen sich sehr gut unter Zugriff auf relativ elementare mathematische Grundlagen, speziell aus dem Bereich der Linearen Algebra, entwickeln. Genau dies leistet dieses Lehrbuch: Eine komprimierte, aber mathematisch fundierte Einführung in einige wesentliche Facetten des Quantum Computings.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Dieses Buch stellt die elementaren mathematischen Aspekte in der Quanteninformatik im strikten Formalismus der Mathematik dar. Dem Leser wird zunächst das erforderliche mathematische Grundwissen bereit gestellt. Mit diesem Instrumentarium werden dann die Grundsätzen der Quantenmechanik formuliert und die für die Quanteninformatik relevanten Aspekte erläutert. Eine Vielzahl von Aufgaben, deren Lösungen im Anhang dargeboten werden, gibt dem Leser Gelegenheit sein Verständnis zu überprüfen und zu vertiefen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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