Grundlagen

QuBit, Quantenteleportation und Verschränkung. Diese Begriffe sind für das Verständnis für Quantentechnologien wie den Quantencomputer oder Quantennetze unerlässlich. Anhand von Grafiken und kleinen Beispielen wird auf diese drei Begriffe in diesem Artikel näher eingegangen. Im Text befinden sich als Ergänzung Exkurs Abschnitte, die ausführlichere Informationen zum Inhalt wie mathematische Definitionen und Herleitungen enthalten.

Exkurs: Warum Quantencomputing? Der Grover Algorithmus

Dieses Beispiel veranschaulicht anhand des Grover Algorithmus, warum Quantencomputer klassischen Computern bei der Rechenzeit überlegen sind.Um ein Element aus einer unsortierten Datenbank mit N Elementen zu finden, wird eine Rechenzeit benötigt die proportional zu O(N) (Groß O Notation) ist. Bereits im Jahre 1996 konnte Grover zeigen, dass mit einem Algorithmus auf der Basis von Quantentechnologie sich die Anzahl der Rechenschritte auf eine Ordnung von O(N0,5) reduzieren lässt.

Durch die verringerte Zahl an Rechenschritten reduziert der Grover Algorithmus die Zeit für das Auffinden eines Elements in einer Datenbank. Dieser Algorithmus ist einer von mehreren, die die Eigenschaften der Quantenphänomene nutzen, um eine Erhöhung der Rechengeschwindigkeit zu erzielen [3].

weiterführende Informationen zum Grover Algorithmus: https://qiskit.org/textbook/ch-algorithms/grover.html