Hardware für Quantencomputer

Der Zustandsvektor (alle Wahrscheinlichkeitsamplituden) von 50 Qubits wird im Speicher eines klassischen Computers als komplexe Zahlen doppelter Genauigkeit zu je 16 Byte abgelegt. Welcher Wert liegt dem benötigten Speicher am nächsten?

  1. AEtwa 800 Byte
  2. BEtwa 18 TB
  3. CEtwa 18 PB
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Antwort: C. Etwa 18 PB

Es gibt 2 hoch 50, also etwa 1,13×10¹⁵ Amplituden; der benötigte Speicher beträgt daher etwa 1,8×10¹⁶ Byte, also etwa 18 PB. Jedes zusätzliche Qubit verdoppelt den Speicher: 30 Qubits brauchen nur etwa 17 GB, 40 Qubits aber schon etwa 18 TB, und bei 50 Qubits fällt es selbst den größten Supercomputern schwer, den Zustandsvektor unverändert zu halten. Andererseits liefert eine einzelne Messung eines Quantencomputers nur 50 Bit. Quantenalgorithmen müssen die Amplituden daher mithilfe von Interferenz so anordnen, dass die gesuchte Antwort mit hoher Wahrscheinlichkeit herauskommt.

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