Computers are evolving and growing for the last half a century. They are becoming smaller, faster and powerful but this growth has a limit. A new research has begun which will result in an entirely new kind of computer based on the Quantum physics rules. The quantum computer working on the Quantum physics rules will be able to break the security codes on which our modern computer infrastructure is running. The Quantum computers can solve many problems which are not solvable by the current computer systems. The large scale production of the quantum computers is near, which will result in many opportunities and every field of life will be affected.
Inhaltsverzeichnis
- Abstract
- Keywords
- I. INTRODUCTION
- II. WORK
- III. HISTORY OF QUANTUM COMPUTING
- IV. QUANTUM LANGUAGES
- V. COMPUTING
- VI. CAPABILITIES AND LIMITATIONS
- A. Cryptography and Quantum Computing
- B. Quantum Algorithms
- C. Security and Quantum Computing
- D. Complexity and Quantum computation
- VII. PRACTICAL QUANTUM COMPUTERS AND RELATED RESEARCH
- VIII. CONCLUSION
- REFERENCES
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit den Möglichkeiten und Grenzen von Quantencomputern. Sie untersucht die Funktionsweise und die Entwicklung von Quantencomputern, ihre potenziellen Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Kryptographie, Algorithmen und Komplexität sowie die Herausforderungen, die mit ihrer Implementierung verbunden sind. Die Arbeit beleuchtet auch die Geschichte der Quantencomputerentwicklung und die aktuellen Forschungsaktivitäten in diesem Bereich.
- Funktionsweise und Entwicklung von Quantencomputern
- Potenzielle Anwendungen von Quantencomputern
- Herausforderungen bei der Implementierung von Quantencomputern
- Geschichte der Quantencomputerentwicklung
- Aktuelle Forschungsaktivitäten im Bereich der Quantencomputer
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel führt in die Welt der Quantencomputer ein und erläutert, wie sie sich von traditionellen Computern unterscheiden. Es werden die grundlegenden Konzepte wie Qubits und ihre Funktionsweise im Vergleich zu klassischen Bits erklärt. Das Kapitel beleuchtet auch die Architektur und die Funktionsweise von Quantencomputern.
Kapitel II geht auf die praktische Umsetzung von Quantencomputern ein und beschreibt die Herausforderungen, die mit der Skalierung und dem Bau von großen Quantencomputern verbunden sind. Es werden verschiedene Ansätze zur Konstruktion von Quantencomputern vorgestellt, wie z.B. Ionenfallen und supraleitende Qubits.
In Kapitel III wird die Geschichte der Quantencomputerentwicklung nachgezeichnet. Es werden die wichtigsten Meilensteine und Fortschritte in der Entwicklung von Quantencomputern beschrieben, von den ersten Experimenten mit einzelnen Qubits bis hin zu den heutigen 16-Qubit-Systemen. Die Entwicklung von Quantenalgorithmen und die ersten Experimente mit Quantencomputern werden ebenfalls beleuchtet.
Kapitel IV befasst sich mit den Herausforderungen der Programmierung von Quantencomputern. Es werden die Konzepte der Quantenprogrammierung und die Entwicklung von Quantenprogrammiersprachen erläutert. Die Arbeit untersucht auch die Herausforderungen, die mit der Entwicklung von effizienten und skalierbaren Quantenalgorithmen verbunden sind.
Kapitel V konzentriert sich auf die Leistungsfähigkeit von Quantencomputern und ihre potenziellen Anwendungen in verschiedenen Bereichen. Es werden die Vorteile von Quantencomputern im Vergleich zu klassischen Computern in Bezug auf Geschwindigkeit, Rechenleistung und die Lösung komplexer Probleme hervorgehoben. Die Arbeit zeigt auch, wie Quantencomputer die Bereiche Kryptographie, Algorithmen und Komplexität revolutionieren könnten.
Kapitel VI beleuchtet die Grenzen und Herausforderungen von Quantencomputern. Es werden die Probleme der Fehlerkorrektur, der Dekohärenz und der Skalierbarkeit von Quantencomputern diskutiert. Die Arbeit untersucht auch die potenziellen Risiken und Sicherheitsbedenken, die mit der Entwicklung von Quantencomputern verbunden sind.
Das letzte Kapitel fasst die wichtigsten Erkenntnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf die Zukunft der Quantencomputer. Es werden die potenziellen Auswirkungen von Quantencomputern auf verschiedene Bereiche der Gesellschaft und der Wissenschaft diskutiert. Die Arbeit betont die Notwendigkeit weiterer Forschung und Entwicklung, um die volle Leistungsfähigkeit von Quantencomputern zu erschließen.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Quantencomputer, Qubits, Quantenalgorithmen, Quantenkryptographie, Quantenkomplexität, Quantenprogrammierung, Dekohärenz, Fehlerkorrektur, Skalierbarkeit und die Auswirkungen von Quantencomputern auf verschiedene Bereiche der Gesellschaft und der Wissenschaft.
- Quote paper
- Umar Farooq (Author), 2014, Capabilities and Limitations of Quantum Computers, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/272738
