Vortrag
06.11.2021 10.00 Uhr |
Prof. Dr. Gesche Pospiech | |
Vom Q-Bit zum Quantencomputer | ||
"Quantencomputer - Ende der Privatsphäre?“, „Wie funktionieren Quantencomputer?“, „Physikalisch unhackbar: Quantenkryptografie“ – so lauten Titel von YouTube-Videos oder Schlagzeilen. Was ist das Besondere an Q-Bit, Quantenkryptographie oder Quantencomputer? Wie werden hierbei die grundlegenden quantenphysikalischen Prinzipien genutzt? In den letzten Jahren haben sich die zugehörigen Technologien rasant fortentwickelt, so dass diese Anwendungen, die auch unter der Bezeichnung „Quanteninformatik“ zusammengefasst werden, zunehmend aus den Laboren in die Praxis drängen. In dem Vortrag gehen wir von den einfachst-möglichen quantenphysikalischen Systemen, den sog. Zwei-Zustandssystemen, aus und zeigen, wie dies zum Q-Bit führt. Im Zentrum steht es zu zeigen, wie die quantenphysikalischen Eigenschaften Superposition, Unbestimmtheit und Verschränkung pragmatisch genutzt werden. Besonders gehen wir dabei auf das BB84-Protokoll in der Quantenkryptographie ein. Außerdem stellen wir einen einfachen Quantenalgorithmus vor und zeigen, wo die Vorteile, Nachteile und Fallstricke eines Quantencomputers liegen. In einem Ausblick werden mögliche Realisierungsmöglichkeiten von Quantencomputern vorgestellt. Zusätzlich zeigen wir zur Veranschaulichung Analogie-Experimente mit Hilfe der Polarisation des Lichts. | ||