Quantencomputer (eBook)

Von der Quantenwelt zur Künstlichen Intelligenz

Klaus Mainzer (Autor)

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2021 | 1. Aufl. 2020
IX, 256 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-61998-8 (ISBN)

Infos

Die Quantenwelt ist längst im Alltag angekommen, ohne dass es vielen bewusst ist. Dazu gehören Transistoren, Dioden und Laser, die aus Alltagsgeräten nicht mehr fortzudenken sind. Nach dieser ersten Generation der Quantentechnologien leben wir derzeit in der zweiten Generation, in der Grundprinzipien der Quantenmechanik gezielt in quantenmechanischen Geräten umgesetzt werden. Dazu gehören erste Prototypen von Quantencomputern, klassische Supercomputer mit Quantensimulation, Quantenkryptographie und Quantenkommunikation, Quantensensorik und Quantenmesstechnik. 

Was Einstein 1935 als spukhafter Effekt vorkam, ist längst Grundlage umwälzender Quantenkommunikation in Glasfasernetzen und Satellitentechnik, die ein zukünftiges Quanteninternet ankündigt. Quantencomputer als Mehrzweckrechner sind nur die Spitze des Eisbergs mit einer Technologie, die sich schrittweise als Netzwerk unserer Zivilisation ausbreitet. Umso dringender ist es, die Grundlagen der Quantenwelt als Hintergrund dieser Technologie zu verstehen. Grundlagen und Zusammenhänge begreifen, von den mathematischen und physikalischen Grundlagen bis zu den technischen Anwendungen, ist ein zentrales Ziel des Buchs. 

Ein weiteres Anliegen dieses Buchs ist das Zusammenwachsen mit der Künstlichen Intelligenz. In meinem Buch 'Künstliche Intelligenz. Wann übernehmen die Maschinen?' (Springer 2. Aufl. 2019) wird Machine learning herausgestellt, das Automatisierung in Robotik, Industrie- und Arbeitswelt verwirklicht. Mit Quantentechnologie, Quantencomputer und künstlicher Intelligenz zeichnet sich aber nicht nur eine Potenzierung neuer Möglichkeiten ab, sondern auch von Gefährdungen. Daher erhebt sich die Forderung nach frühzeitiger Technikgestaltung, damit Quantentechnologie und Künstliche Intelligenz sich als Dienstleistung in der Gesellschaft bewähren.

Prof. Mainzer studierte Mathematik, Physik und Philosophie an der Universität Münster, wo er in Philosophie auch promovierte (1973) und habilitierte. Vor seiner Berufung auf den Lehrstuhl für Philosophie und Wissenschaftstheorie an der TUM und seiner Tätigkeit als Direktor der Carl von Linde-Akademie im Jahr 2008 arbeitete er als Professor (1981-1988)  und Prorektor (1985-1988) an der Universität Konstanz sowie als Professor und Gründungsdirektor des Instituts für interdisziplinäre Informatik (1988-2008) an der Universität Augsburg. Er ist Mitglied in zahlreichen (inter-)nationalen Gremien und Akademien. Von 2012 bis 2014 hat er als Gründungsdirektor das Munich Center for Technology in Society (MCTS) aufgebaut.

Inhalt

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 8
1: Einführung 9
Literatur 17
2: Was kann ein klassischer Computer? 18
Literatur 38
3: Was weiß die Quantenmechanik? 39
Literatur 58
4: Was ist ein Quantencomputer? 60
Literatur 75
5: Was können Quantenalgorithmen? 76
Literatur 92
6: Wie sicher ist Quantenkryptografie? 94
Literatur 109
7: Was leistet Quantenkommunikation? 111
Literatur 117
8: Was kann klassische Künstliche Intelligenz? 118
Literatur 138
9: Was könnte Quanten-Künstliche Intelligenz? 139
Literatur 167
10: Vom Quanteninternet zum Quantenuniversum 168
Literatur 186
11: Technische Perspektiven des Quantencomputers 188
Literatur 219
12: Gesellschaftliche Perspektiven der Quantentechnologie 222
Literatur 244
Weiterführende Literatur 246
Autorenverzeichnis 248
Stichwortverzeichnis 250

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 4.1.2021
• Zusatzinfo: IX, 256 S. 108 Abb.
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Mathematik
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Theoretische Physik
• Schlagworte: Computer • Quanten • Quantenalgorithmen • Quantencomputer • Quantengatter und Quantenverschränkung • Quanteninternet • Quantenkommunikation • Quantenkryptographie • Quantenlogik • Quantenmechanik • Quantenprozessor • Quantentechnologie • qubits
• ISBN-10: 3-662-61998-9 / 3662619989
• ISBN-13: 978-3-662-61998-8 / 9783662619988