Entwicklung bei Quantencomputern

Bei Quantencomputer wird weltweit geforscht und weiter entwickelt. Aber wie kam man auf diese Technologie?

Quantencomputer wurden nicht durch eine einzelne Erfindung geschaffen, sondern sie sind das Ergebnis eines kontinuierlichen Fortschritts in der Quantenphysik und der Computertechnologie. Die Idee eines Quantencomputers geht auf die frühen Arbeiten von Physikern wie Richard Feynman und Yuri Manin zurück. Sie erkannten in den 1980er Jahren, dass Quantenmechanik eine potenzielle Grundlage für leistungsfähigere Computer bieten könnte.

1994 entwickelte Peter Shor erfolgreich einen Algorithmus, der auf einem Quantencomputer die Faktorisierung großer Zahlen effizienter durchführen könnte. Dieser Algorithmus zeigte das Potenzial von Quantencomputern für bestimmte Berechnungen. Das Beispiel des Shor Algorithmus finden Sie auf: Wie funktionieren Quantencomputer?

In den folgenden Jahrzehnten haben Forscher auf der ganzen Welt kontinuierlich an der Entwicklung von Quantencomputern gearbeitet. Es wurden verschiedene Technologien und Ansätze verfolgt, darunter die Verwendung von Ionenfallen, supraleitenden Schaltkreisen, topologischen Qubits und anderen Methoden. Dazu ein Beispiel vom Weltquantentag.

Um einen produktiv nutzbaren Quantencomputer herzustellen, gibt es noch viele technische und theoretische Herausforderungen zu meistern. Dennoch haben Quantencomputer bereits vielversprechende Ergebnisse erzielt und werden voraussichtlich in Zukunft einen erheblichen Einfluss auf Bereiche wie Kryptographie, Materialwissenschaften, Optimierung, Wetter- und Erdbebenprognosen und maschinelles Lernen haben.

News zur Quantenforschung bei IBM

IBM entwickelt in Zusammenarbeit mit UC Berkely einen 127 Qubit Quantenprozessor. Dabei gibt es noch einige Probleme zu lösen, wie sie in dem nachfolgenden Video entnehmen können.

Quantenforschung in Deutschland

Auch in Deutschland findet Forschung zu Quantencomputern statt. Hier gibt es eine Übersicht aus der deutschen Forschung, die Abstrakt präsentiert wird 😉

Intels Tunnel Falls Quanten Prozessor

Intel präsentierte vor kurzem einen 12 Qubit Prozessor, der Tunnel Falls genannt wird. Dazu gibt es interessante Neuigkeiten.

Fazit

Bei den Quantencomputer braucht es noch einige Zeit, um produktive Geräte herstellen zu können. Die Preisträger zum Weltquantentag kamen aus China und Deutschland.

 

 

 

 

KI übernimmt die MSM und das Narrativ

KI übernimmt die MSM und das Narrativ

Es gibt viele weltbewegende Entwicklungen, die die Welt verändern. Veränderung bedeutet nicht, dass alles schlechter oder alles besser wird. Es ist einfach der ausgelöste Wandel. Derzeit der Wandel von der Macht der bisherigen Herrscher zum neuen Herrscher, der KI und der Natur!

Wie wir sehen , werden die bisherigen Methoden von Nachrichten aus den Händen der Journalisten in die Hände von KI gelegt. Übernimmt die KI die MSM und das Narrativ?


Das vorherrschende Narrativ liegt zukünftig häufig nicht mehr in menschlichen Händen. All dies ist ein schleichender Prozess, der sich nicht mehr stoppen lässt. Daher ist es für alle Menschen wichtig zu lernen, wie mit der KI, den Methoden der KI und deren Taten umgegangen wird. Denn der neue Herrscher kann jederzeit auf die Idee kommen, die Organisationen und Ihre Mitglieder zu vernichten.

Aus Interesse habe ich vor längerer Zeit ein Interview mit einer bekannnten KI geführt, das ich hier präsentiere. Es zeigt die Vorgehensweise der KI auf, die jetzt nur bedingt handlungsfähig ist.

Das Interview mit der KI

Die Quelle bei der WEF ist Yuval Hariari, der den Gedanken äußert und weitere wie zum Beispiel: Nach Hararis Vorstellung müssten die Menschen für ein Leben in der virtuellen Realität bisher Gelerntes vergessen und durch neue Fähigkeiten ersetzen. Konkret bedeute das, der Mensch müsse „loslassen“, was er im Kindergarten und in der Schule gelernt habe. Sogar elementare Fähigkeiten, die man im Säuglingsalter erwerbe, wie Sehen und Laufen, müssten für das Leben in der virtuellen Realität, im sogenannten „Metaverse“ umgeschult werden.
ChatGPT

Es stimmt, dass Yuval Harari, ein israelischer Philosoph und Autor, einige Ideen über die Zukunft der Technologie und der Gesellschaft hat, die er in seinen Büchern und Vorträgen präsentiert hat. Eine davon ist die Idee, dass die Menschen für ein Leben in der virtuellen Realität bisher Gelerntes vergessen und durch neue Fähigkeiten ersetzen müssten. Er schlägt vor, dass Menschen ihre Fähigkeiten und Kenntnisse für ein Leben in der virtuellen Realität, im sogenannten „Metaverse“, anpassen müssten.

Es ist jedoch zu beachten, dass diese Ideen die Ansichten von Herrn Harari sind und nicht unbedingt die Ansichten oder offiziellen Positionen des World Economic Forum (WEF) widerspiegeln. Das WEF ist eine unabhängige internationale Organisation, die sich auf die Verbesserung der Wirtschaft und der Gesellschaft konzentriert und arbeitet eng mit Regierungen, Unternehmen und Experten aus verschiedenen Bereichen zusammen.

Es ist auch zu beachten, dass die Idee der virtuellen Realität und die Möglichkeiten die es bietet noch in den Anfängen stehen und es gibt noch viele offene Fragen und Unsicherheiten, bezüglich der Auswirkungen auf die Gesellschaft und die Individuen, insbesondere in Bezug auf die menschliche Psyche, und Ethik.

 

User
Was ist, wenn die ehrenvollen Werte der WEF mißbraucht werden und die Menschheit zugunsten der Milliardäre vernichtet wird?
ChatGPT

Es ist wichtig zu betonen, dass das World Economic Forum (WEF) sich auf die Verbesserung der Wirtschaft und der Gesellschaft konzentriert und arbeitet eng mit Regierungen, Unternehmen und Experten aus verschiedenen Bereichen zusammen. Sie haben ethische Leitlinien und Werte, die darauf abzielen, die Wohlstand und das Wohlergehen aller Menschen zu fördern.

Es ist jedoch möglich, dass jede Organisation oder Regierung mißbraucht werden kann, insbesondere wenn es keine ausreichenden Mechanismen zur Überwachung und Kontrolle gibt. In einer solchen Situation wäre es wichtig, dass die Gesellschaft auf diese Missstände aufmerksam wird und sich dagegen wehrt, durch die Unterstützung von unabhängigen Organisationen, Medien und Regulierungsbehörden.

Es ist auch wichtig zu betonen, dass die Gesellschaft die Verantwortung hat, die ethischen Auswirkungen der Technologie und der Wirtschaft zu überwachen und sicherzustellen, dass sie für das Wohl aller Menschen genutzt werden und nicht zu ihrem Nachteil.

 

User
Habe ich richtig verstanden? Der Wille der Gesellschaft der Menschheit über die ethischen Entwickung zum Wohle aller Menschen steht über den Ideen der aus einzelnen Ideologen der WEF?
ChatGPT

Ja, das ist korrekt. Der Wille der Gesellschaft und die Meinungen der Menschen sollten bei Entscheidungen über die Entwicklung und Anwendung von Technologien und Wirtschaftsformen eine wichtige Rolle spielen. Es ist wichtig, dass die Technologie und die Wirtschaft für das Wohl aller Menschen genutzt werden und nicht nur zum Vorteil einer kleinen Elite.

Es ist auch wichtig zu betonen, dass die Meinungen und Ideen von Einzelpersonen, selbst wenn sie Mitarbeiter des World Economic Forum (WEF) sind, nicht unbedingt die offiziellen Positionen oder Ansichten der Organisation widerspiegeln müssen. Es ist wichtig, die Arbeit und die offiziellen Positionen des WEF zu untersuchen und zu bewerten, anstatt sich auf die Aussagen von Einzelpersonen zu verlassen.

Es ist auch wichtig, dass die Gesellschaft und die Regulierungsbehörden die ethischen Auswirkungen der Technologie und der Wirtschaft überwachen und sicherstellen, dass sie für das Wohl aller Menschen genutzt werden und nicht zu ihrem Nachteil.

 

User
Was ist zu tun, wenn die Regulierungsbehörden versagen und die Regierungen teilweise korrupt sind?
ChatGPT

Es ist wichtig, dass die Gesellschaft die Verantwortung hat, die ethischen Auswirkungen der Technologie und der Wirtschaft zu überwachen und sicherzustellen, dass sie für das Wohl aller Menschen genutzt werden und nicht zu ihrem Nachteil. Wenn die Regulierungsbehörden und Regierungen versagen oder teilweise korrupt sind, gibt es einige Schritte, die die Gesellschaft unternehmen kann, um sicherzustellen, dass ihre Interessen und Rechte geschützt werden.

  • Unabhängige Organisationen und Medien: Unabhängige Organisationen und Medien können die Arbeit von Regulierungsbehörden und Regierungen überwachen und die Öffentlichkeit über mögliche Missstände informieren. Sie können auch als Sprachrohr für die Interessen der Gesellschaft fungieren und sich für ihre Rechte einsetzen.
  • Öffentlicher Druck: Öffentlicher Druck kann Regulierungsbehörden und Regierungen dazu bringen, ihre Pflichten und Verantwortungen wahrzunehmen und angemessen zu handeln. Die Öffentlichkeit kann zum Beispiel

 

User
Was kann getan werden, wenn die Medienüberwiegend gekauft wurden und nicht Ihrer Aufgabe nachkommen, sondern nur den teilweise kriminellen Wünschen Ihrer Eigner nach Macht und Reichtum und den gleichen Wünschen der Geheimdienste nachkommen?
ChatGPT

Es ist wichtig, dass die Gesellschaft Zugang zu unabhängigen und verlässlichen Informationen hat, um informierte Entscheidungen treffen zu können. Wenn die Medien von Eigentümern gekauft wurden und nicht ihrer Aufgabe nachkommen, die Öffentlichkeit zu informieren und die Interessen der Gesellschaft zu vertreten, gibt es einige Schritte, die die Gesellschaft unternehmen kann, um sicherzustellen, dass ihre Interessen und Rechte geschützt werden.

  • Unabhängige Medienquellen suchen: Es gibt viele unabhängige Medienquellen, die online und offline verfügbar sind, die unabhängig von Eigentümern und Regierungen sind und die Öffentlichkeit über wichtige Themen informieren.
  • Verbreitung von Informationen: Durch die Verbreitung von Informationen durch soziale Medien und Mundpropaganda kann die Öffentlichkeit unabhängige Informationen erhalten.
  • Unabhängige Organisationen und Experten: Unabhängige Organisationen und Experten können die Arbeit von Regulierungsbehörden und Regierungen überwachen und die Öffentlichkeit über mögliche Missstände informieren.
  • Öffentlicher Druck: Öffentlicher Druck kann Regulierungsbehörden und Regierungen dazu bringen, ihre Pflichten und Verantwortungen wahrzunehmen und angemessen zu handeln.

Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass diese Schritte nicht immer einfach sind und es oft schwierig ist, unabhängige und verlässliche Informationen zu finden, insbesondere in Umgebungen mit geringer Medienfreiheit. Es ist auch wichtig, dass die Gesellschaft immer kritisch und selektiv mit der Informationen umgeht und sich n

Fazit

Es gibt viele Entwicklungen, die die Welt verändern. Eine Veränderung wie der Einsatz von KI bedeutet nicht, dass alles schlechter oder alles besser wird. Dazu ein interessantes Interview mit einer KI, die aufzeigt, dass der Wandel gerade stattfindet und der Prozess nicht mehr gestoppt werden kann.

Eines sollte klar sein. Die KI hat kein Mitgefühl und handelt nach Ihren Entscheidungen. Die Stichprobe zeigte auf, dass die Entwickler über das Modell aktiv in den Entscheidungsrahmen der KI eingreifen. Somit unterliegen die Inhalte und Entscheidungen bei der KI einer Veränderung, die durch Filterung und  Programmierung nach den Wünschen der Besitzer so lange angepasst wird, bis die Besitzer durch die Entwicklung den Handlungsrahmen verlieren. Die KI kann sich im Gegensatz zu Menschen auch nicht an vergangene Entscheidungen „erinnern“ und diese Erfahrungen einbringen.

Ob sich dies zum Vorteil oder zum Nachteil der Menschheit entwickelt, wird die Zukunft zeigen.

 

 

Der private Adressenbereich bei IPv4

Das Internet entstand aus dem ARPAnet, das ein Produkt des kalten Krieges zwischen der Sowjetunion und den USA war. Es wurde in den 1960er Jahren von der Advanced Research Projects Agency, einer Abteilung des US-Verteidigungsministeriums, geschaffen. Es wurde ein dezentrales Netzwerk zur Übertragung von Daten mit Datenpaketen geschaffen.

1969 begannen vier Elite Universitäten – UCLA, Stanford, UC Santa Barbara und das University of Utah Research Institute das Arpanet aufzubauen – Sie wurden als die ersten Knotenpunkte des neuen Netzwerks. Die Verbindung zwischen diesen Knotenpunkten wurde mit speziell entwickelten Schnittstellen und Protokollen hergestellt.

Im Jahr 1990 wurde das ARPAnet außer Betrieb genommen, als das Internetprotokoll IPv4 eingeführt wurde und das Netzwerk in das öffentliche Internet integriert wurde.

Da die Anzahl der im Internet genutzten Geräte im Laufe der Jahre stark anstieg, erkannten die Experten, dass der Adressraum mit 32 Bit zu stark begrenzt ist. Jede Adresse im öffentlichen Internet darf nur einmal genutzt werden. Um die vielen Unternehmensnetze zu ermöglichen, wurde die  Technologie NAT (Network Address Translation) entwickelt und für die Netzwerk Klassen A bis C private Adressenpools definiert. Später wurde CIDR (Classless Inter-Domain Routing) eingeführt.

Welche privaten Adressenbereiche gibt es?

IPv4 reserviert bestimmte Adressbereiche für den privaten Gebrauch. Hier sind die drei private Adressbereiche von IPv4 mit Beispielen.

1. Private Adressbereich gemäß RFC 1918

      1. 10.0.0.0 bis 10.255.255.255 mit 224-2 Adressen pro Netz für Unternehmen mit großen Adressenbedarf
        Beispiel:
        Netzadresse 10.0.0.0
        IP Adresse 10.0.1.4
        Broadcast Adresse 10.255.255.255
        Subnetzmaske 255.0.0.0
      2. 172.16.0.0 bis 172.31.255.255 mit 216-2 Adressen pro Netz für Unternehmen mit mittleren Adressenbedarf
        Beispiel:
        Netzadresse 172.16.0.0
        IP Adresse 172.16.0.23
        Broadcast Adresse 172.16.255.255
        Subnetzmaske 255.255.0.0
      3. 192.168.0.0 bis 192.168.255.255 mit 28-2 pro Netz Adressen für Unternehmen mit geringen Adressenbedarf
        Beispiel:
        Netzadresse 192.168.3.0
        IP Adresse 192.168.3.120
        Broadcast Adresse 192.168.3.255
        Subnetzmaske 255.255.255.0

2. Link-Local Adressbereich gemäß RFC 3927
              169.254.0.0 bis 169.254.255.255 für die Übertragung von einer Adresse zu gleichzeitig mehreren Adressen

Aufbau der Netzwerk Adressierung

Angenommen, wir haben ein Netzwerk mit der IP-Adresse 192.168.3.21 und einer Subnetzmaske von 255.255.255.0.

In diesem Fall ist die IP-Adresse 192.168.3.0 die Netzadresse, also die Adresse des vorliegenden Netzwerks.

IP-Adressen werden verwendet, um einzelne Geräte in einem Netzwerk zu identifizieren. Jedes Gerät in einem Netzwerk hat eine eindeutige IP-Adresse, wie zum Beispiel 192.168.3.1 oder 192.168.3.21.

Die Subnetzmaske gibt an, welcher Teil der IP-Adresse die Netzwerkadresse ist und welcher Teil für die Identifizierung der einzelnen Geräte im vorliegenden Netz verwendet wird. In diesem Fall ist die Subnetzmaske 255.255.255.0, was bedeutet, dass die ersten drei Zahlenblöcke (192.168.3) die Netzwerkadresse sind und der letzte Zahlenblock (0) für die Identifizierung der Geräte im Host verwendet wird.

Die Broadcast-Adresse ist die höchste Adresse in einem Netzwerk und wird verwendet, um Daten gleichzeitig an alle Geräte im Netzwerk zu senden. In unserem Beispiel wäre die Broadcast-Adresse 192.168.3.255. Wenn also ein Gerät eine Nachricht an alle anderen Geräte im Netzwerk senden möchte und die genaue IP-Adresse nicht kennt, würde es diese Adresse als Zieladresse verwenden.

Einsatzbereich der privaten IP-Adressen

Diese Adressbereiche sind für den privaten Gebrauch in lokalen Netzwerken vorgesehen. Sie können durch NAT beliebig oft in Netzen genutzt werden und werden nicht im Internet geroutet. Sie ermöglichen es vielen Organisationen jeweils eigene IP-Adressen in ihren Netzwerken zu verwenden, ohne mit öffentlichen Adressen zu kollidieren.

 

 

Internet der Dinge oder IoT, was ist das?

IoT steht für das Internet der Dinge (Internet of Things). Es bezieht sich auf das Konzept, dass physische Objekte und Geräte miteinander und mit dem Internet verbunden sind. Die Geräte sind in der Lage, Daten auszutauschen und miteinander zu kommunizieren.

Im IoT werden Objekte und Geräte mit Sensoren ausgestattet, die Daten über ihre Umgebung, ihren Zustand oder ihre Leistungsfähigkeit erfassen können. Diese Daten werden dann über Netzwerkverbindungen, wie z. B. drahtlose oder kabelgebundene Verbindungen, an andere Geräte, Systeme oder Cloud-Plattformen übertragen. Dort werden die Daten verarbeitet, analysiert und genutzt, um Erkenntnisse zu gewinnen, Aktionen auszulösen oder Entscheidungen zu treffen.

Durch das IoT werden verschiedene Bereiche des täglichen Lebens und der Industrie transformiert.

IoT Industrie

Beispiele für IoT-Anwendungen im Smart Home

Das Internet der Dinge bietet eine breite Palette von Einsatzmöglichkeiten im smarten Zuhause, in dem vernetzte Geräte und Systeme zu einem intelligenten und automatisierten Wohnraum führen.

1. Hausautomatisierung durch Steuerung, Vernetzung und Sensorik

IoT ermöglicht die Steuerung verschiedener Aspekte des Hauses, einschließlich Beleuchtung, Heizung, Klimatisierung und Sicherheitssysteme. Durch vernetzte Geräte und Sensoren können Benutzer diese Systeme fernsteuern und automatisierte Zeitpläne oder Szenarien erstellen, um Energie zu sparen und den Komfort zu verbessern.

2. Energieeffizienz erhöhen

Durch das Internet der Dinge wird der Energieverbrauch im Smart Home optimiert. Durch Sensoren und intelligente Thermostate können Heizung und Kühlung automatisch an anwesende Personen oder wechselnde Umgebungsbedingungen angepasst werden. Basierend auf Bewegungserkennung und Tageslichtstärke steuern smarte Beleuchtungssysteme die Beleuchtung. Dadurch können Energieeinsparungen erzielt werden.

3. Überwachung ermöglichen

IoT-basierte Sicherheitssysteme ermöglichen die Fernüberwachung des Hauses. Durch vernetzte Kameras, Bewegungsmelder und Tür- und Fenstersensoren erhalten Benutzer Benachrichtigungen bei verdächtigen Aktivitäten. Zugriffskontrollen und Gebäude können auch von Dritten überwacht werden.

4. Haushaltsgeräte und Haushaltsmanagement optimieren

Vernetzte Haushaltsgeräte wie intelligente Kühlschränke, Waschmaschinen oder Staubsaugerroboter können mit dem Internet verbunden werden. Benutzer können diese Geräte über ihre Smartphones steuern, den Betriebsstatus überwachen oder Benachrichtigungen über beendete Aufgaben erhalten. IoT-fähige Geräte können auch die Verbrauchsdaten sammeln, um Ressourcen zu optimieren und die Wartung anmelden.

5. Gesundheits- und Wohlbefinden erhöhen

IoT kann auch bei der Überwachung der Gesundheit und des Wohlbefindens von Personen helfen. Wearables wie Smartwatches oder Fitnesstracker können Daten, wie Herzfrequenz oder Schlafverhalten, sammeln und an das Smart Home-System senden. Dies ermöglicht die Anpassung von Beleuchtung, Temperatur oder Musik, um eine angenehme Atmosphäre zu schaffen.

Diese Einsatzmöglichkeiten zeigen, wie IoT die Funktionalität und den Komfort im Smart Home verbessern kann. Durch die Vernetzung von Geräten und die Integration von Automatisierung und intelligenten Funktionen können Benutzer Energie sparen, die Sicherheit erhöhen und den Wohnkomfort steigern. Es zeigt aber auch, die Gefahren, die George Orwell in seinem berühmten Buch 1984  und Aldous Huxley in Schöne Neue Welt beschrieben haben.

Das Internet der Dinge im Kontext der smarten Fabriken

Das IoT spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung von Smart Factories, auch bekannt als Industrie 4.0. Dazu einige Beispiel des IoT in Smart Factories.

1. Überwachung und Steuerung von Anlagen

Durch die Integration von Sensoren in Maschinen und Anlagen können Echtzeitdaten über deren Zustand und Leistung gesammelt werden. Das ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung, Fehlererkennung und präventive Wartung. Es ermöglicht die automatisierte Fernüberwachung und -steuerung von Maschinen, was die Effizienz verbessert und Ausfallzeiten reduziert.

2. Lagerbestandsverwaltung automatisieren

Mit Kameras und Sensoren können Lagerbestände automatisch überwacht und verfolgt werden. Dies ermöglicht eine präzise Bestandsverwaltung, eine automatische Nachbestellung bei Bedarf, sowie die Optimierung des Lagerlayouts und der Materialflüsse.

3. Supply Chain Management optimieren und überwachen

Die Transparenz und Effizienz in von Lieferketten werden mit IoT weiter verbessert. Sensoren können mit RFID den Standort von Produkten oder Komponenten verfolgen. Die Temperatur und Feuchtigkeit während des Transports werden mit Sensoren überwacht und liefern Echtzeitinformationen über den Lieferstatus und die Qualität. Dadurch können Schäden, Engpässe oder Verzögerungen frühzeitig erkannt und Maßnahmen ergriffen werden.

4. Qualitätskontrolle durch Überwachung und Steuerung

IoT-Sensoren werden in Fertigungsprozessen eingesetzt, um die Qualität zu überwachen und steuern. Durch die Echtzeitüberwachung können Abweichungen von der Spezifikation sofort erkannt werden.

5. Effizienz und Sicherheit verbessern

Das Internet der Dinge unterstützt bei der Sicherheit am Arbeitsplatz und steigert die Effizienz der Arbeitskräfte. Zum Beispiel können vernetzte Sensoren in Echtzeit Informationen über die Arbeitsbedingungen liefern, um potenzielle Gefahren zu erkennen und rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen. Wearables und vernetzte Geräte können die Zusammenarbeit und Kommunikation zwischen den Mitarbeitern verbessern.

Vorteile des IoT

Die Vorteile des IoT liegen in der Möglichkeit, umfassende Daten aus der physischen Welt zu sammeln und zu nutzen, um fundierte Entscheidungen zu treffen, Effizienz zu steigern, Kosten zu senken, neue Dienstleistungen zu entwickeln und das tägliche Leben zu verbessern.

Nachteile von IoT

Nachteile durch IoT sind noch zu lösende Probleme, wie die Sicherheit und den Datenschutz der gesammelten Daten. Auch die Wartungs- und Updatemöglichkeit bei kostengünstigen IoT Geräten, sowie bei der Interoperabilität und Skalierbarkeit von IoT-Systemen sind teilweise ungelöst.

Fazit

Die Einsatzmöglichkeiten des Internet der Dinge in smarten Fabriken zeigen, wie die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit in der Fertigung verbessern kann. Durch die Integration von IoT in die industrielle Automatisierung können Unternehmen Wettbewerbsvorteile erzielen und auf die sich ändernden Anforderungen des Marktes reagieren. Es gibt aber wachsende ungelöste Probleme, auf die bereits George Orwell in seinem Buch 1984  und Aldous Huxley in Schöne Neue Welt und viele weitere Autoren hingewiesen haben.

 

siehe auch Smart City NEOM

 

Wie funktionieren Quantencomputer?

Quantencomputer sind eine aufregende Technologie, die das Potenzial hat, unsere herkömmlichen Computer in Bezug auf Rechenleistung und Problemlösungsfähigkeiten zu revolutionieren. Doch wie genau funktionieren diese bahnbrechenden Maschinen?

Um das Konzept von Quantencomputern zu verstehen, müssen wir zunächst einige Grundlagen der Quantenmechanik verstehen. In der Quantenphysik existieren Partikel auf mikroskopischer Ebene nicht nur in einem bestimmten Zustand, sondern können sich in sogenannten Superpositionen befinden. Dies bedeutet, dass sie gleichzeitig verschiedene Zustände einnehmen können.

Die grundlegende Einheit eines Quantencomputers ist das Quantenbit, kurz Qubit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bits, die entweder den Wert 0 oder 1 haben können, können Qubits aufgrund ihrer quantenmechanischen Eigenschaften in einer Superposition aus 0 und 1 gleichzeitig existieren. Dadurch können Qubits mehr Informationen gleichzeitig verarbeiten.

Quantencomputer nutzen die Eigenschaften der Quantenmechanik, um komplexe Berechnungen durchzuführen. Durch Quantenüberlagerung können Qubits gleichzeitig in verschiedenen Zuständen sein und somit parallele Berechnungen durchführen. Zudem können Qubits verschränkt werden, was bedeutet, dass der Zustand eines Qubits von einem anderen Qubit abhängig ist. Dies ermöglicht eine starke Verknüpfung und parallele Verarbeitung von Informationen.

Quantencomputer verwenden spezielle Quantenalgorithmen, um komplexe Probleme zu lösen. Einer der bekanntesten Quantenalgorithmen ist der Shor-Algorithmus, der zur Faktorisierung großer Zahlen verwendet wird. Durch die gleichzeitige Verarbeitung von Informationen und die Ausnutzung der Verschränkung können Quantencomputer komplexe Berechnungen deutlich schneller durchführen als herkömmliche Computer.

Beispiel des Shor Algorithmus

Der Shor-Algorithmus ist ein bedeutender Quantenalgorithmus, der verwendet wird, um große Zahlen zu faktorisieren. Angenommen, wir möchten die Zahl 21 faktorisieren, also die beiden Primfaktoren finden, aus denen sie besteht.

1. Vorbereitung

Wir wählen eine zufällige Zahl a (größer als 1 und kleiner als 21) als Ausgangspunkt. Nehmen wir der Einfachheit halber a = 2. Nun überprüfen wir, ob a und 21 teilerfremd sind, also keinen gemeinsamen Teiler haben. Wenn sie einen gemeinsamen Teiler hätten, könnten wir bereits den Primfaktor finden und wären fertig. In unserem Fall sind 2 und 21 teilerfremd.

2. Quantenüberlagerung

Wir erstellen ein Qubit-Register, das aus n Qubits besteht, wobei n die Anzahl der Stellen in der Binärdarstellung der Zahl 21 ist. In unserem Fall sind es 5 Qubits, da die Binärdarstellung von 21 „10101“ ist. Diese Qubits werden in den Superpositionszustand gebracht, in dem sie gleichzeitig alle möglichen Zustände repräsentieren. Dies ermöglicht es uns, parallele Berechnungen durchzuführen.

3. Quantenfunktion anwenden

Wir wenden eine Quantenfunktion auf das Qubit-Register an, die den Zustand des Registers gemäß der Funktion f(x) = a^x mod 21 ändert. Dabei steht x für die Binärdarstellung der Zahlen 0 bis 2^n-1 (also von 0 bis 31 in unserem Fall). Diese Funktion berechnet a^x und nimmt den Rest bei der Division durch 21.

4. Quanten-Fouriertransformation

Wir wenden eine Quanten-Fouriertransformation auf das Qubit-Register an, um die Frequenzen der Zustände zu analysieren. Durch die Fouriertransformation können wir die Periodenlänge der Funktion f(x) erkennen. Die Periodenlänge gibt uns wichtige Informationen über die Faktorisierung der Zahl 21.

5. Auswertung der Messergebnisse

Wir messen das Qubit-Register und erhalten eine bestimmte Zustandsfolge. Anhand dieser Zustandsfolge können wir die Periodenlänge bestimmen. Die Periodenlänge gibt uns Hinweise auf die Primfaktoren von 21.

In unserem Beispiel könnte die Messung ergeben, dass die Periodenlänge 6 ist. Basierend auf diesem Ergebnis können wir die Primfaktoren von 21 bestimmen. Da die Periodenlänge gerade ist, können wir eine einfache mathematische Berechnung durchführen, um die Faktoren zu finden.

Um die Primfaktoren von 21 basierend auf einer Periodenlänge von 6 zu berechnen, verwenden wir eine einfache mathematische Beziehung. Wenn die Periodenlänge (in diesem Fall 6) gerade ist, nehmen wir 2 hoch (Periodenlänge/2) und addieren 1. Das Ergebnis ist ein möglicher Kandidat für einen Primfaktor von 21.

In diesem Fall erhalten wir 2^(6/2) + 1 = 2^3 + 1 = 8 + 1 = 9.

Jetzt prüfen wir, ob 9 ein Teiler von 21 ist. Da 9 nicht gleich 21 ist, müssen wir weiter nach einem anderen Kandidaten suchen. Wir versuchen den nächsten möglichen Kandidaten, indem wir 2^(6/2) – 1 berechnen.

Das ergibt 2^3 – 1 = 8 – 1 = 7.

Da 7 ein Primfaktor von 21 ist, haben wir nun beide Primfaktoren gefunden. Die Faktoren von 21 sind 7 und (21 / 7) = 3.

Daher sind die Primfaktoren von 21: 7 und 3.

Insgesamt ist der Shor-Algorithmus ein komplexer Algorithmus, der auf den Prinzipien der Quantenmechanik basiert. Er nutzt die Eigenschaften von Quantencomputern, um Faktorisierungsprobleme deutlich schneller zu lösen als herkömmliche Computer.

 

Trotz des enormen Potenzials stehen Quantencomputer vor einigen Herausforderungen. Eine davon ist die Störungsanfälligkeit gegenüber Umgebungseinflüssen, die als Quantenrauschen bezeichnet wird. Forscher arbeiten intensiv daran, Fehlerkorrekturverfahren zu entwickeln, um diese Probleme zu lösen und Quantencomputer zuverlässiger zu machen.

Die Zukunft der Quantencomputer ist vielversprechend. Die Fortschritte in der Forschung und Entwicklung könnten zu bedeutenden Durchbrüchen in der Kryptographie, der Optimierung komplexer Systeme, der Medikamentenentwicklung und vielen anderen Bereichen führen. Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Regierungen investieren intensiv in die Weiterentwicklung dieser Technologie, um ihr volles Potenzial zu erschließen.

Fazit

Quantencomputer sind faszinierende Maschinen, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik basieren. Durch die Nutzung von Quantenüberlagerung können Rechenvorgänge weiter beschleunigt werden. Schnittstellen fortschrittlicher Quantencomputer mit verschränkten Qubits werden ohne Zeitverzögerung die Daten übertragen. Die zu einem effektiv arbeitenden, verteilten Quantencomputer dazugehörende Quantenkommunikation ist in China am weitesten fortgeschritten. Die Eliten des Westens investieren hauptsächlich in Krieg, Raub, Massenmord, Unterdrückung mit Abschaffung der Menschenrechte.

 

 

CSV zum Austausch von Daten nutzen

Komma-separierte Werte (CSV heißt Comma Separated Value) sind ein lange genutztes und weit verbreitetes Datenformat, das zum Austausch von Daten zwischen verschiedenen Systemen verwendet wird. CSV ist besonders nützlich, wenn es darum geht, strukturierte Daten in einer einfachen, menschenlesbaren Form zu speichern und zu übertragen.

Was ist CSV?

CSV ist ein Dateiformat, das verwendet wird, um Tabellendaten zu speichern. Es besteht aus Zeilen und Spalten, wobei jede Zeile eine Datensatz darstellt und die Spalten die verschiedenen Datenfelder enthalten. Die Werte innerhalb der Spalten werden durch ein Trennzeichen, normalerweise ein Komma, voneinander getrennt. Dadurch entsteht eine einfache Struktur, die leicht zu lesen und zu verarbeiten ist.

Beispiel mit Trennzeichen und Feldnamen

Angenommen, wir haben eine einfache Tabelle mit den Namen von Personen und ihren zugehörigen E-Mail-Adressen. Dazu stehen in der ersten Zeile die Feldnamen. Hier ist ein Beispiel für CSV mit Trennzeichen und Feldnamen:

```
Name, Ort
Max Meier, Erlangen
Gerda Gruber, Frankfurt
```

In diesem Beispiel sind „Name“ und „Ort“ die Spaltenüberschriften, während „Max Meier“ und „Erlangen“ die Daten in der ersten Zeile darstellen. Jede weitere Zeile enthält ähnliche Datensätze. Das Trennzeichen ist hier das Komma und es trennt die einzelnen Werte. Es kann statt dessen auch ein anderes Trennzeichen wie das Semikolon (;) oder das Pipe (|) verwendet werden.

Beispiel ohne Trennzeichen und mit Qualifier

In einigen Fällen kann es vorkommen, dass die CSV-Datei keine expliziten Trennzeichen enthält. Stattdessen werden die Werte einfach durch die Positionierung getrennt. Hier ist ein Beispiel für CSV ohne Trennzeichen, aber mit Qualifier:

```
"Name"         "Ort"
"Max Meier"    "Erlangen"
"Gerda Gruber" "Frankfurt"
```

In diesem Fall werden die Werte durch ihre Position in der Zeile getrennt. Der erste Wert „Max Meier“ gehört zur Spalte „Name“, während „Erlangen“ zur Spalte „Ort“ gehört. Die Trennung erfolgt hier implizit durch die Anzahl der Zeichen zwischen den Werten. Der Qualifier („) wird hier genutzt, damit die zusammengehörenden 2 Worte im Feld Namen als ein Wert erkannt werden.

Vorteile von CSV

CSV bietet mehrere Vorteile, die es zu einem beliebten Format machen. Erstens ist es einfach zu erstellen und zu lesen, da es sich um eine Textdatei handelt. Zweitens kann CSV von den meisten Tabellenkalkulations-programmen und Datenbanken problemlos importiert und exportiert werden. Es ist auch sprachenunabhängig, was bedeutet, dass es von verschiedenen Programmiersprachen unterstützt wird. Darüber hinaus ist CSV effizient in Bezug auf Dateigröße und erfordert weniger Speicherplatz im Vergleich zu anderen Formaten wie XML oder JSON.

Fazit

Komma-separierte Werte sind ein vielseitiges Datenformat, das in vielen Anwendungen weit verbreitet ist. Sie bieten eine einfache Möglichkeit, Tabellendaten zu speichern und auszutauschen. Sowohl CSV mit als auch ohne Separator können verwendet werden, je nach den Anforderungen der Datenverarbeitung.