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Quantum Computation and Quantum Information

10th Anniversary Edition

Author: Michael A. Nielsen,Isaac L. Chuang

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1139495488

Category: Science

Page: N.A

View: 3376

One of the most cited books in physics of all time, Quantum Computation and Quantum Information remains the best textbook in this exciting field of science. This 10th anniversary edition includes an introduction from the authors setting the work in context. This comprehensive textbook describes such remarkable effects as fast quantum algorithms, quantum teleportation, quantum cryptography and quantum error-correction. Quantum mechanics and computer science are introduced before moving on to describe what a quantum computer is, how it can be used to solve problems faster than 'classical' computers and its real-world implementation. It concludes with an in-depth treatment of quantum information. Containing a wealth of figures and exercises, this well-known textbook is ideal for courses on the subject, and will interest beginning graduate students and researchers in physics, computer science, mathematics, and electrical engineering.

Quantum Computing verstehen

Grundlagen - Anwendungen - Perspektiven

Author: Matthias Homeister

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658104554

Category: Computers

Page: 311

View: 9520

Anschaulich und auf Beispiele gestützt führt dieses Buch in die Grundlagen des Quantum Computing ein. Alle wesentlichen Ergebnisse werden detailliert und intuitiv dargestellt. Der Leser erfährt, was er von dieser Technologie erwarten kann und wo ihre Grenzen liegen. Das Besondere an dieser Einführung ist, dass keine speziellen Kenntnisse vorausgesetzt werden. Alle wichtigen Begriffe werden umfassend eingeführt, ein mathematischer Anhang stellt benötigte Grundlagen kurz dar.

Mathematik und Quantum Computing

Author: Burkhard Lenze

Publisher: N.A

ISBN: 9783832547165

Category:

Page: 130

View: 8937

Die Entwicklung immer schnellerer und leistungsfahigerer Prozessoren, die jahrzehntelang zuverlassig zu einer stetigen Verbesserung der Fahigkeiten vieler elektronischer Systeme fuhrte, wird in naher Zukunft an physikalische Grenzen der Integrationsdichte von Schaltkreisen stossen. Konzepte, die aus dieser problematischen Lage herausfuhren, werden intensiv gesucht bzw. bereits studiert. Ein sehr vielversprechender Ansatz ist das Quantum Computing, das auf Phanomenen der Quantenmechanik beruht. Dieses neue Gebiet der Informatik erfreut sich gerade in jungster Zeit wachsenden Interesses und ist inzwischen auch in den Fokus der Global Player auf dem Gebiet der Informationstechnologie geraten. Viele zentrale Aspekte des Quantum Computings lassen sich sehr gut unter Zugriff auf relativ elementare mathematische Grundlagen, speziell aus dem Bereich der Linearen Algebra, entwickeln. Genau dies leistet dieses Lehrbuch: Eine komprimierte, aber mathematisch fundierte Einfuhrung in einige wesentliche Facetten des Quantum Computings.

Mathematik der Quanteninformatik

Eine Einführung

Author: Wolfgang Scherer

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662490803

Category: Science

Page: 351

View: 7780

Dieses Buch stellt die elementaren mathematischen Aspekte in der Quanteninformatik im strikten Formalismus der Mathematik dar. Dem Leser wird zunächst das erforderliche mathematische Grundwissen bereit gestellt. Mit diesem Instrumentarium werden dann die Grundsätzen der Quantenmechanik formuliert und die für die Quanteninformatik relevanten Aspekte erläutert. Eine Vielzahl von Aufgaben, deren Lösungen im Anhang dargeboten werden, gibt dem Leser Gelegenheit sein Verständnis zu überprüfen und zu vertiefen.

Eine kurze Geschichte der Zeit

Author: Stephen Hawking

Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

ISBN: 3644008612

Category: Science

Page: 272

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Ist das Universum unendlich oder begrenzt? Hat die Raumzeit einen Anfang, den Urknall? Dehnt sie sich aus? Wird sie wieder in sich zusammenstürzen? Liefe die Zeit dann rückwärts? Welchen Platz im Universum nehmen wir ein? Und ist in den atemberaubenden Modellen der Kosmologen noch Platz für einen Gott? – Es sind existenzielle Fragen, mit denen sich Stephen Hawking befasst, Fragen, die Forschung und Lehre in den Zentren der modernen Physik ebenso bestimmen wie die Diskussion von Geisteswissenschaftlern. Dieses Meisterwerk eines Jahrhundert-Genies hat unsere Weltsicht verändert. Zugleich hat Stephen Hawking damit neue Maßstäbe für die Erklärung komplexer physikalischer Zusammenhänge gesetzt. In diesem Buch, weltweit inzwischen über zehn Millionen Mal verkauft, ist das Credo des großen Physikers enthalten und lebendig. «Der Physiker Stephen Hawking ist im Begriff, die Formel zu finden, die das Universum erklärt.» ZEIT-Magazin

Methoden der Quantenmechanik mit Mathematica®

Author: James M. Feagin

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662087030

Category: Science

Page: 540

View: 3913

Methoden der Quantenmechanik mit Mathematica wendet sich an interessierte Studenten der Physik und Mathematik, die Zugang zu Mathematica haben und dieses umfassende Computer-Algebra-System konsequent auf quantenmechanische Probleme anwenden wollen. Das Buch schöpft die symbolischen, numerischen und grafischen Möglichkeiten von Mathematica voll aus und bietet einen einzigartigen Zugang zur modernen Quantenmechanik. Die 3 1/2" Begleitdiskette enthält sämtliche Mathematica Eingabezeilen sowie die Ergänzungsangaben im Text, so daß der Anwender alle mathematischen Rechenschritte im Buch gleich auf dem Computer nachvollziehen kann. Die Diskette ist für alle IBM -kompatible Systeme sowie für Macintosh und UNIX geeignet.

High-Level Structures for Quantum Computing

Author: Jaroslaw Miszczak

Publisher: Morgan & Claypool Publishers

ISBN: 1608458520

Category: Science

Page: 129

View: 8281

This book is concerned with the models of quantum computation. Information processing based on the rules of quantum mechanics provides us with new opportunities for developing more efficient algorithms and protocols. However, to harness the power offered by quantum information processing it is essential to control the behavior of quantum mechanical objects in a precise manner. As this seems to be conceptually difficult at the level of quantum states and unitary gates, high-level quantum programming languages have been proposed for this purpose. The aim of this book is to provide an introduction to abstract models of computation used in quantum information theory. Starting from the abstract models of Turing machine and finite automata, we introduce the models of Boolean circuits and Random Access Machine and use them to present quantum programming techniques and quantum programming languages. Table of Contents: Introduction / Turing machines / Quantum Finite State Automata / Computational Circuits / Random Access Machines / Quantum Programming Environment / Quantum Programming Languages / Imperative quantum programming / Functional Quantum Programming / Outlook

Der Pauli-Jung-Dialog und seine Bedeutung für die moderne Wissenschaft

Author: Harald Atmanspacher,Hans Primas,Eva Wertenschlag-Birkhäuser

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642793231

Category: Science

Page: 356

View: 5765

Der vorliegende Band enthält eine Sammlung von Beiträgen zum Problem der Wechselwirkung zwischen Geist und Materie, einem der zentralen Probleme europäischer Geistesgeschichte. Die Blickwinkel, die dabei eingenommen werden, sind vorrangig die der Physik und der Psychologie. Die Wechselwirkung dieser Gebiete wird so deutlich wie nie zuvor im Dialog zwischen zwei Forscherpersön lichkeiten dieses Jahrhunderts sichtbar: dem Physiker Wolfgang Pauli (1900- 1958) und dem Psychologen Carl Gustav Jung (1875-1961). In zahlreichen Brie fen und Manuskripten Paulis, die erst in den letzten Jahren allgemein zugänglich wurden, finden sich bemerkenswerte und wichtige Beiträge zu diesem Dialog, die das Verständnis des Zusammenhanges von Geist und Materie in einem neuen Licht erscheinen lassen. Um den durch Pauli und Jung begonnenen Dialog fortzusetzen und weiter fruchtbar zu machen, ist das interdisziplinäre Gespräch zwischen Physikern und Psychologen nötig. Diesem Zweck diente eine von der Eidgenössischen Techni sehen Hochschule Zürich (der Hochschule, an der Pauli tätig war) und dem C.G.Jung-Institut Zürich (das Jung gegründet hat) gemeinsam veranstaltete Tagung im Centro Stefano Franscini (Monte Verita, Ascona) vom 13. bis 18. Juni 1993. Sie stand unter dem Thema Das Irrationale in den Naturwissenschaften: Wolf gang Paulis Begegnung mit dem Geist der Materie und wurde von Pier Luigi Luisi initiiert und organisiert. Als Berater fungierten Paul Brutsehe, Hans Primas und Eva Wertenschlag-Birkhäuser. Berichte und Kommentare zu dieser Tagung wurden in Heft 4/1993 der Zeitschrift Gaia veröffentlicht.

Adiabatic Quantum Computation and Quantum Annealing

Theory and Practice

Author: Catherine C. McGeoch

Publisher: Morgan & Claypool Publishers

ISBN: 1627053360

Category: Science

Page: 93

View: 904

Adiabatic quantum computation (AQC) is an alternative to the better-known gate model of quantum computation. The two models are polynomially equivalent, but otherwise quite dissimilar: one property that distinguishes AQC from the gate model is its analog nature. Quantum annealing (QA) describes a type of heuristic search algorithm that can be implemented to run in the ``native instruction set'' of an AQC platform. D-Wave Systems Inc. manufactures {quantum annealing processor chips} that exploit quantum properties to realize QA computations in hardware. The chips form the centerpiece of a novel computing platform designed to solve NP-hard optimization problems. Starting with a 16-qubit prototype announced in 2007, the company has launched and sold increasingly larger models: the 128-qubit D-Wave One system was announced in 2010 and the 512-qubit D-Wave Two system arrived on the scene in 2013. A 1,000-qubit model is expected to be available in 2014. This monograph presents an introductory overview of this unusual and rapidly developing approach to computation. We start with a survey of basic principles of quantum computation and what is known about the AQC model and the QA algorithm paradigm. Next we review the D-Wave technology stack and discuss some challenges to building and using quantum computing systems at a commercial scale. The last chapter reviews some experimental efforts to understand the properties and capabilities of these unusual platforms. The discussion throughout is aimed at an audience of computer scientists with little background in quantum computation or in physics.

Schrödingers Kätzchen und die Suche nach der Wirklichkeit

Author: John Gribbin

Publisher: N.A

ISBN: 9783596141517

Category:

Page: 367

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Quanten

Einstein, Bohr und die große Debatte über das Wesen der Wirklichkeit

Author: Manjit Kumar

Publisher: N.A

ISBN: 9783827010193

Category:

Page: 540

View: 8578

Quantum Information and Computation for Chemistry

Author: Sabre Kais

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 1118742605

Category: Science

Page: 682

View: 8985

Examines the intersection of quantum information and chemicalphysics The Advances in Chemical Physics series is dedicated toreviewing new and emerging topics as well as the latestdevelopments in traditional areas of study in the field of chemicalphysics. Each volume features detailed comprehensive analysescoupled with individual points of view that integrate the manydisciplines of science that are needed for a full understanding ofchemical physics. This volume of the series explores the latest research findings,applications, and new research paths from the quantum informationscience community. It examines topics in quantum computation andquantum information that are related to or intersect with keytopics in chemical physics. The reviews address both what chemistrycan contribute to quantum information and what quantum informationcan contribute to the study of chemical systems, surveying boththeoretical and experimental quantum information research withinthe field of chemical physics. With contributions from an international team of leadingexperts, Volume 154 offers seventeen detailed reviews,including: Introduction to quantum information and computation forchemistry Quantum computing approach to non-relativistic and relativisticmolecular energy calculations Quantum algorithms for continuous problems and theirapplications Photonic toolbox for quantum simulation Vibrational energy and information transfer through molecularchains Tensor networks for entanglement evolution Reviews published in Advances in Chemical Physics aretypically longer than those published in journals, providing thespace needed for readers to fully grasp the topic: the fundamentalsas well as the latest discoveries, applications, and emergingavenues of research. Extensive cross-referencing enables readers toexplore the primary research studies underlying each topic.

Einführung in die Automatentheorie, formale Sprachen und Komplexitätstheorie

Author: John E. Hopcroft,Rajeev Motwani,Jeffrey D. Ullman

Publisher: N.A

ISBN: 9783827370204

Category: Automatentheorie - Lehrbuch

Page: 528

View: 946

Der Turing Omnibus

Eine Reise durch die Informatik mit 66 Stationen

Author: A.K. Dewdney

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642788726

Category: Computers

Page: 496

View: 2760

Der Turing Omnibus macht in 66 exzellent geschriebenen Beiträgen Station bei den interessantesten Themen aus der Informatik, der Computertechnologie und ihren Anwendungen.

Rechnerorganisation und Rechnerentwurf

Die Hardware/Software-Schnittstelle

Author: David Patterson,John LeRoy Hennessy

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110446065

Category: Computers

Page: 833

View: 357

Mit der deutschen Übersetzung zur fünfter Auflage des amerikanischen Klassikers Computer Organization and Design - The Hardware/Software Interface ist das Standardwerk zur Rechnerorganisation wieder auf dem neusten Stand - David A. Patterson und John L. Hennessy gewähren die gewohnten Einblicke in das Zusammenwirken von Hard- und Software, Leistungseinschätzungen und zahlreicher Rechnerkonzepte in einer Tiefe, die zusammen mit klarer Didaktik und einer eher lockeren Sprache den Erfolg dieses weltweit anerkannten Standardwerks begründen. Patterson und Hennessy achten darauf, nicht nur auf das "Wie" der dargestellten Konzepte, sondern auch auf ihr "Warum" einzugehen und zeigen damit Gründe für Veränderungen und neue Entwicklungen auf. Jedes der Kapitel steht für einen deutlich umrissenen Teilbereich der Rechnerorganisation und ist jeweils gleich aufgebaut: Eine Einleitung, gefolgt von immer tiefgreifenderen Grundkonzepten mit steigernder Komplexität. Darauf eine aktuelle Fallstudie, "Fallstricke und Fehlschlüsse", Zusammenfassung und Schlussbetrachtung, historische Perspektiven und Literaturhinweise sowie Aufgaben. In der neuen Auflage sind die Inhalte in den Kapiteln 1-5 an vielen Stellen punktuell verbessert und aktualisiert, mit der Vorstellung neuerer Prozessoren worden, und der Kapitel 6... from Client to Cloud wurde stark überarbeitetUmfangreiches Zusatzmaterial (Werkzeuge mit Tutorien etc.) stehtOnline zur Verfügung.

Quantenrealität

Jenseits der Neuen Physik

Author: HERBERT

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 303486681X

Category: Juvenile Nonfiction

Page: 342

View: 6331

Molekülphysik und Quantenchemie

Einführung in die experimentellen und theoretischen Grundlagen

Author: Hermann Haken,Hans C. Wolf

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662088304

Category: Science

Page: 433

View: 1545

Molekülphysik und Quantenchemie führt gemeinsam in die Grundlagen der Gebiete ein, wie es zum Verständnis der physikalischen Eigenschaften von Molekülen und der chemischen Bindung erforderlich ist. Aufbauend auf Grundkenntnissen der Atom- und Quantenphysik (von den gleichen Autoren) vermittelt es den Studenten der Physik, der Physikalischen Chemie und der Theoretischen Chemie die experimentellen und theoretischen Grundlagen. Die zweite Auflage geht neben neueren theoretischen Ansätzen auf aktuelle Entwicklungen ein wie hochauflösende Zweiphotonen-, Ultrakurzzeit-, und Photoelektronenspektroskopie, optische Untersuchung einzelner Moleküle in kondensierter Phase, Elektrolumineszenz und Leuchtdioden.

Access 2010 für Dummies

Author: Laurie Ulrich Fuller

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527639047

Category: Computers

Page: 445

View: 7191

Access 2010 bietet Ihnen zahlreiche M?glichkeiten, um Ihre Daten in ?bersichtlichen Datenbanken perfekt zu organisieren und im Handumdrehen aussagekr?ftige Berichte zu entwickeln. Doch um dieser Funktionsvielfalt Herr zu werden, ben?tigen Sie einen zuverl?ssigen Begleiter. Laurie Ulrich Fuller und Ken Cook f?hren Sie Schritt f?r Schritt durch den Datenbank-Dschungel und erkl?ren Ihnen, was Sie bei der Planung Ihrer ersten Datenbank ber?cksichtigen sollten, wie Sie ein geeignetes Grundger?st f?r Ihre Daten bauen und auf welchen Wegen Sie unterschiedliche Abfragen erstellen k?nnen. - Wie Sie Formulare erstellen und Daten importieren - Wie Sie Beziehungen zwischen Tabellen herstellen - Was es mit den neuen Triggers auf sich hat - Wie Sie die neuen Datenbankenvorlagen geschickt nutzen - Wie Sie Ihre Datenbanken im Web ver?ffentlichen - Welche Analyse-Tools Ihnen zur Seite stehen

Das kleine Buch der Stringtheorie

Author: Steven S. Gubser

Publisher: Spektrum Akademischer Verlag

ISBN: 9783827428486

Category: Science

Page: 174

View: 1235

Das kleine Buch der Stringtheorie bietet eine knappe und unterhaltsame Einführung in eines der meistdiskutierten Gebiete der modernen Physik. Die Stringtheorie gilt als eine „Theorie für Alles“, mit der sich sämtliche Grundkräfte der Natur beschreiben lassen. Bisher allerdings konnte sie experimentell nicht bestätigt werden, und unter Physikern wird sie sehr kontrovers diskutiert. Dieses Buch gibt Ihnen die Gelegenheit, sich ein eigenes Bild zu machen!

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