Wie schnell sind Qbits?

Guten Abend,

ich befasse mich momentan intensiv mit dem Thema Quantencomputer, da ich diese Woche noch einen Vortrag dazu halten werde. Ich möchte eine Formel, mit welcher ich zeigen kann, wie viel schneller Qbits als Bits sind. Qbits habe ich dabei so verstanden, dass diese in ihrer Superposition zwei verschiedene Werte annehmen könnten 0 und 1. Des Weiteren können sie miteinander verschränkt sein, was diesen Effekt exponentiell verstärkt. Trotzdem heißt es immer Qbits können 2^n viele Bit-Zustände annehmen, was jedoch genauso viele wären, wie normale Bits oder? Auf einer Info-Seite http://www.quantencomputer-info.de/quantencomputer/quantencomputer-einfach-erklaert/ habe ich noch eine andere herangehensweise gefunden.

Hier wurde gesagt, dass es 256 Bits bedürfte um 1 Qbit darzustellen. Dieser Wert würde sich mit jedem Qbit verdoppeln. Daraus habe ich dann folgende Formel abgeleitet: 256*2^(n-1). Trotzdem bin ich mir jetzt nicht sicher, welche ich für den Wow-Effekt verwenden soll.

Vielleicht verstehe ich die erste Formel 2^n auch falsch und die angezeigten Bit-Zustände stehen für die gleichzeitig annehmbaren zustände, was natürlich deutlich schneller wären als Bits. Z.B. 2^3 Bits können zwar 8 Zustände annehmen, aber bilden halt nur einen wieder. 2^3 Qbits hingegen nehmen alle 8 Zustände gleichzeitig an und entscheiden sich dann für die richtige.

Ich hoffe ihr könnt mir da etwas Klarheit verschaffen

LG

Computer, Informatik, Physik, Quantenphysik, theoretische Physik, Quantencomputer
Physik-Grundlagen zum Verstehen theoretischer Physik als Laie?

Guten Morgen liebe Gutefrage Community :)

Aus Gründen meines Studiums der Theologie sowie meiner (bislang) privaten Beschäftigung mit der Philosophie, interessiere ich mich zunehmend für zeitgenössische Theorien der theoretischen Physik, welche den Anspruch haben, den Ursprung des Universums zu erklären und dabei eine "Theorie von Allem" zu bilden. Wie es scheint, sind theoretische Konstrukte wie die Relativitätstheorie sowie die von ihr ausgehende String-Theorie in ihrer Tiefe derart komplex, dass sie nur von wenigen Spezialisten verstanden werden. Ich würde vor Allem gerne verstehen, wie Physiker zu der Aussage kommen, dass der Urknall die simultane Entstehung von Raum und und Zeit sei, bzw. warum man postuliert, dass Zeit ontologisch 'Etwas' sein müsse, was 'atemporal' entstehen kann?

Meine Frage an die Physiker/innen unter uns lautet nun ganz konkret: Hat man als Laie eine Chance, sich ohne ein universitäres Studium das nötige physikalische Grundwissen anzueignen, um Fachbücher zu dem Thema auch nur annähernd gut verstehen zu können? Und gibt es gute Bücher/ Videos für absolute Physik-Laien, welche nichtmal die einfachsten Formeln kennen, um einzusteigen und sich auf Universitäts-Niveau zu steigern? Mir reichen die populärwissenschaftlichen Vereinfachungen um ehrlich zu sein nicht aus, da ich das Gefühl habe, dass ich ohne ein Verständnis der physikalischen Grundlagen nicht hinter die den Theorien zugrundegelegten Prämissen blicken und diese bewerten kann.

Vielen Dank im Voraus und einen guten Start in den Tag,

Heuschrecke 001

Schule, Mathematik, Universum, Naturwissenschaft, Physik, Relativitätstheorie, theoretische Physik, Urknall, Stringtheorie, Ausbildung und Studium, Philosophie und Gesellschaft
Spin Kopplungsoperator, Addition zweier Spins?

Hallo, ich lese aktuell ein Fachbuch über Quantenmechanik und befinde mich im Kapitel Drehimpulse und Spins. Genauer geht es aktuell um Spinaddition. Da ich mir am Ende des Kapitels nicht sicher war, ob ich alles verstanden habe, habe ich einen Blick auf die Übungsaufgaben geworfe. Dort findet sich die auf dem Bild zu sehende Übungsaufgabe, die ich gerne lösen würde, aber ich bin mir noch nicht ganz sicher wie.
Thematisch geht es um die Addition der Spins von zwei Teilchen. Weil der Spin s=1/2 ist, gibt es für jede komponente des Spinoperators genau zwei Eigenwerte (+h/2 und -h/2). Auch ist mir bewusst, dass die spinoperatoren unterschiedlicher komponenten von verschiedenen Teilchen vertauschen (also [s_x^1,s_y^2]=0). Weiter kann ich die die Komponenten des Spinoperators (also s_x;s_u;s_z) also 2x2 Matrix schreiben. Wie kann ich aber nun diese Matrix auf ein Teilchen "münzen". Ich gehe davon aus, dass ein Teilchen spin up hat und das andere spin down. Muss ich nun die Erzeugungs/Vernichtungsoperatoren für den Spin (auch Leiteroperatoren genannt (s_+ und s_-); die auch auch als 2x2 Matrix darstellen kann) auf die komponenten der Spinoperatoren anwenden, also damit ich einem Teilchen spin up und dem anderen spin down verpassen kann?
Also wäre so etwas für den ersten Additionstherm korrekt?:
s_+*s_x*s_-*s_x (natürlich alles in Matrixform)

Spin Kopplungsoperator, Addition zweier Spins?
Musik, Mathematik, Matrix, Physik, Quantenmechanik, theoretische Physik, Universität, Spiele und Gaming

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