Schlagwort: Quantenmechanik

Warum ich von Physik auf Mathematik gewechselt habe

Ich habe zu Beginn meines Studium Physik studiert, aber irgendann auf Mathematik gewechselt. Gerade wurde wieder deutlich, was der Grund war. Meine Experimente mit dem Raspberry PI, Sensoren und deren Auswertung in Python haben mich fast zur Verzweiflung gebracht. Die Quellcodes an sich sind ziemlich trivial, aber die Messwerte waren komplett unlogisch. Sowohl am alten PI V1, aber auch der neue 4B hat den gleichen Müll geliefert. Bei allen drei Sensoren, die ich aktuell da habe. Natürlich konnten die alle defekt sein, aber als meine Skripte auch ohne einen Sensor Werte geliefert und beim Anpassen des Eingangsignals grundsätzlich kein Signal ins Skript portiert haben, ist bei mir der Groschen gefallen. Ich hatte die Verkabelung einfach nicht verstanden. Obwohl ich diese Fehlerquelle nach zig Varianten, die ich ausprobiert hatte, ausgeschlossen habe. Nach einigem Suchen im Internet habe ich endlich ein paar einfache Bilder der Sensoren als auch PIs mit der Belegung der PINs gefunden, die selbst ich endlich verstanden habe. Seit Beginn meiner Experimente konnte nichts gehen, weil ich einen grundsätzlichen Knoten im Gehirn und die PINs falsch durchgezählt hatte.

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Schrödinger war eine Katze

Ausnahmsweise geht es im Post nicht um IT, sondern was ich im Studium gemacht habe. Ich bin ja Mathematiker, habe aber auch parallel viele Vorlesungen in Physik gehabt. Eigentlich hätte ich nur noch ein Praktikum und eine Prüfung gebraucht und damals auch ein Diplom in Physik mitgenommen, denn ich habe mich im Hauptstudium mit mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik und Relativitätstheorie beschäftigt. Da hätte ich mir viel anerkennen lassen können, aber irgendwie hatte ich das damals nicht auf dem Schirm.

Egal – für das, was ich mittlerweile mache, ist das sowieso egal. Aber das Foto erinnert mich einfach wieder an diese Studienzeit vor meiner IT-Karriere. Einfach klasse, aber vermutlich ist die Anzahl der Leute, die das verstehen, eher überschaubar.

Hello Quanten-World

Google hat gerade gemeldet, dass sie mit einem Quantencomputer eine Rechenaufgabe in 200 Sekunden gelöst haben, für die der schnellste konventionelle Hochleistungsrechner 10.000 Jahre benötigt hätte. Das wird als eine Art „Hallo Welt“ der Verwendung von Quantencomputern bezeichnet. Oder auch Durchbruch für den grundsätzlichen Einsatz, wobei eine Umsetzung in echte Praxis noch Jahre dauern soll.

So wirklich verstehe ich jedoch nicht, wie Quantencomputer arbeiten. Unter normalen Bits kann ich mir was vorstellen. Die haben einfach 2 Zustände und diese sind eindeutig reproduzierbar bzw. deterministisch. Aber unter dem Konzept Quantenbits (Qubits) kann ich mir nicht viel vorstellen. Insbesondere kann ich nicht nachvollziehen, wie man eine Information in einem reinen Wahrscheinlichkeitsgebilde deterministisch und reproduzierbar abbilden kann. Damit bin ich sicher nicht alleine, aber ich habe meine Diplom Arbeit damals in den mathematischen Grundlagen der relativistischen Quantenmechanik geschrieben und von daher sind die die Konzepte der Quantenphysik – wenngleich lange her – vertrauter als dem durchschnittlichen IT-ler oder gar „normalem“ Menschen. Quantenzustände, Verschränkungen, Wahrscheinlichkeitsverteilungen, etc. in der Quantenphysik sind also für mich durchaus bekannt.

Aber wie gesagt – obwohl bei dem Quantencomputer mein Studienschwerpunkt mit meiner mittlerweile ziemlich langen praktischen IT-Erfahrung zusammenkommt, ist die Geschichte m.E. hochkompliziert und nicht für den Standardverstand so wirklich nachzuvollziehen (wobei es auch Leute geben soll, die Bücher von Stephen Hawking gelesen haben und behaupten, sie hätten diese verstanden – andere behaupten, es gäbe nur genau 2 Leute, die sie verstanden hätten und einer davon wäre Hawking selbst). Aber spannend ist die Entwicklung allemal …