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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 24 Nov 2021 02:04 #97458

Gleich zu Beginn der Wikipediaartikel zum Thema Quantenüberlegenheit.

de.wikipedia.org/wiki/Quanten%C3%BCberlegenheit

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich, wenn man die De-Broglie-Bohm-Theorie als Grundlage nimmt und nicht die Quantenmechanik nach Kopenhagener Deutung?

Ich gebe zu das diese Frage nicht einfach ist. Möchte aber nicht unnötig viel dazu ausführen im ersten Beitrag, nur das ich diese Frage gerade nicht zu 100% beantworten kann.
Vielleicht kann ja sofort jemand diese Frage beantworten.

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 24 Nov 2021 18:07 #97497

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wenn man die De-Broglie-Bohm-Theorie als Grundlage nimmt und nicht die Quantenmechanik nach Kopenhagener Deutung?

Da beides die gleiche Realität beschreiben soll, muss daraus auch das gleiche Ergebnis folgern.

Für das Photon ergibt sich aus der De-Broglie-Bohm-Theorie jedenfalls gar kein Unterschied, da ein Photon als Teilchen nur existiert, wenn es detektiert wird. Ansonsten ist das Photon ja nur eine wandernde Anregung der beiden mehr oder weniger kugelförmigen Felder E und B.....ähnlich wie die Führungswelle nach De-Broglie-Bohm.
Vorsicht, ich schreibe vereinfacht ohne Wurzelzeichen ³x=³√x , wenig Klammern 1/4r²π=1/(4r²π) , statt Vektorpfeil v¹=v⃗ Funktionen bzw Argumente kennzeichne ich mit einem Punkt f.(x)=f(x)

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Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 24 Nov 2021 19:21 #97499

Wenn es denn einen messbaren Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie gäbe, dann hätte man mittels dieser Messung schon längst eine der beiden Varianten ausgeschlossen.
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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 24 Nov 2021 22:24 #97501

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ähnlich wie die Führungswelle nach De-Broglie-Bohm

Es gibt einen möglichen Unterschied:

Nach De-Broglie-Bohm muss die Führungswelle kontinuierlich sein, während das Maximum der Felder durchaus auch diskontinuierlich sein kann.

Diskontinuierlich heißt, dass das Maximum sich im Verlauf reduziert und sich an einem ganz anderen Ort ein neues Maximum bildet. Ich bin mir aber nicht sicher, ob oder wie das realisierbar wäre.

Naja man könnte die Welle asymmetrisch teilen, so dass nach De-Broglie-Bohm die Führungswelle dem dominaten Teil folgt. Diese lässt sich nun beliebig verdünnen, während der andere Teil fokussiert wird.... Oder genau anders herum, ein kleiner fokussierter Anteil sollte nach De-Broglie-Bohm gegenüber einem größeren aber sehr verdünnten Teil der Welle dominant sein....
Vorsicht, ich schreibe vereinfacht ohne Wurzelzeichen ³x=³√x , wenig Klammern 1/4r²π=1/(4r²π) , statt Vektorpfeil v¹=v⃗ Funktionen bzw Argumente kennzeichne ich mit einem Punkt f.(x)=f(x)

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Letzte Änderung: von Rainer Raisch.

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 24 Nov 2021 23:40 #97503

ähnlich wie die Führungswelle nach De-Broglie-Bohm

Es gibt einen möglichen Unterschied:

Nach De-Broglie-Bohm muss die Führungswelle kontinuierlich sein, während das Maximum der Felder durchaus auch diskontinuierlich sein kann.

Diskontinuierlich heißt, dass das Maximum sich im Verlauf reduziert und sich an einem ganz anderen Ort ein neues Maximum bildet. Ich bin mir aber nicht sicher, ob oder wie das realisierbar wäre.

Naja man könnte die Welle asymmetrisch teilen, so dass nach De-Broglie-Bohm die Führungswelle dem dominaten Teil folgt. Diese läss sich nun beliebig verdünnen, während der andere Teil fokussiert wird.... Oder genau anders herum, ein kleiner fokussierter Anteil sollte nach De-Broglie-Bohm gegenüber einem größeren aber sehr verdünnten Teil der Welle dominant sein....


Ich bin mir nur nicht ganz sicher wo die bessere Rechenzeitkomplexität herkommt bei der bohm'schen Mechanik. Also bei einem fairen Vergleich eines Quantencomputer und klassischen Computers bei z.B. der Primfaktorzerlegung oder einem anderen vielleicht noch spezifischerem Problem.

Also beim Doppelspalt ist mir klar das die beiden Theorien zu identischen Vorhersagen kommen und sich nicht unterscheiden lassen, da spielt aber Rechenzeitkomplexität von Algorithmen und klassische Computer ja keine Rolle.

Wenn es denn einen messbaren Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie gäbe, dann hätte man mittels dieser Messung schon längst eine der beiden Varianten ausgeschlossen.


Welche Messung meinst du genau?
Also die Experimente zu Quantencomputern funktionieren ja noch nicht bzw. haben die bessere Rechenzeitkomplexität von Quantencomputern noch nicht bestätigt. Daher kann es bisher auch noch zu keiner Falsifizierung in irgendeiner Art gekommen sein. Ich bin mir aber nicht sicher ob sie geegeignet sind um die bohmsche Mechanik oder Kopenhagener Quantenmechanik überhaupt zu unterscheiden?

Würde die "Quantenüberlegenheit" bewiesen werden und ich meine damit wenn ein klassischer Computer mit einem Speicher der aus Zellen der Plancklänge besteht und eine Operation pro Planckzeit durchführen kann, langsamer ist als ein Quantencomputer, zum Beispiel bei der Primfaktorzerlegung, dann könnte man damit alle klassischen Theorien ausschließen auch die Ansätze in der digitalen Physik, z.B. von Hooft und Wolfram. Da bin ich mir ziemlich sicher. Man muss übrigens nicht so einen krassen klassischen Computer erst bauen um das zu beweisen. Es würde reichen wenn der Quantencomputer bei der Primfaktorzerlegung unschlagbar schneller wäre wie ein klassischer Computer. Bin mir nur nicht ganz sicher ob das auch auf die Bohmsche Mechanik zutrifft? Sie ist ja deterministisch (real), nicht-lokal und funktioniert unabhängig von Beobachtung.

Generell interessiert mich zwar die Frage wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist das es zu einer nachgewiesenen Quantenüberlegenheit überhaupt kommen kann? Tendiere da eher dazu das es nur eine 50% Wahrscheinlichkeit haben kann zu funktionieren (wenn man unvoreingenommen an alle Grundaxiome herangeht). Das wäre aber ein anderer Thread.

Hier geht es mir eher um die bohmsche Mechanik, weil sie ja allgemein mehr bekannt und geschätzt ist unter Physikern. Daher wäre es für mich spannend zu wissen ob sie überhaupt etwas mit Quantencomputerexperimenten zu tun hat und falsifiziert werden könnte.

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Letzte Änderung: von LogicalJusticeWarrior.

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 25 Nov 2021 11:53 #97509

Würde die "Quantenüberlegenheit" bewiesen werden


So wie ich den Wiki-Artikel zur Quantenüberlegenheit verstehe, muss sie nicht bewiesen werden, nur erreicht. Sie ist definiert als der Zeitpunkt in der Geschichte oder in der Zukunft, wo zum ersten mal tatsächlich ein Quantencomputer ein komplexes Problem in akzeptabler Zeit löst, was ein klassischer Computer nicht könnte, wegen der größeren Anzahl Rechenschritte.

In der Theorie ist die Sache klar und bewiesen:

Bei bestimmten Rechenaufgaben steigt bei klassischen Computern mit zunehmender Anzahl an Möglichkeiten der Rechenbedarf exponentiell, bei Quantencomputern hingegen eher linear.


Die Frage ist also nicht ob, sondern wie (rein technisch) Quantenüberlegenheit erreicht werden kann. Es gibt ja bereits funktionierende Quantencomputer, die die Theorie bestätigen. Nur sind die wohl noch nicht zuverlässig genug und brauchen viel Zeit für Kontrollrechnungen. Die klassisch sehr rechenintensiven Schritte passieren zwar auf Quantenebene viel schneller, aber die Verarbeitung (ein-, auslesen der Zustände etc.) geschieht auch beim Quantencomputer mit klassischer Technik, so dass man insgesamt vllt. doch nicht schneller ist. Es ist m.E. wie bei der Kernfusion: Die Theorie ist klar, nur an der wirklich brauchbaren Umsetzung hapert's noch.

Die Quantenmechanik ist ja sehr gut verstanden und experimentell hoch bestätigt. Unklar ist nur, warum genau sie so funktioniert, wie sie funktioniert. Ist die Kopenhagener Deutung oder die Theorie nach De-Broglie-Bohm die korrekte Erklärung?
Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Letzte Änderung: von Steinzeit-Astronom.

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 25 Nov 2021 13:23 #97513

Warum sie genau so funktioniert wie sie funktioniert ist aber der Knackpunkt bei Quantencomputern. Wenn die Formalisierung der Quantenmechanik gleich der Realität ist, "entsteht" dadurch die Rechenleistung die klassische Computer schlägt. Wenn dahinter aber ein deterministischer Prozess verborgen ist beisst sich die Katze in den Schwanz und es wird keine bessere Rechenzeitkomplexität erreicht werden können. Wenn dahinter ein deterministischer Prozess steckt, würde die Quantenmechanik nicht falsch sein. Sie wäre trotzdem noch das Rezept um auszurechnen was statistisch bei einem Experiment mit Quanten passiert.

Hier mal eine bessere Quelle und ein Auszug was Quantenüberlegenheit bedeutet:

arxiv.org/pdf/1809.07442.pdf

"Requirements for quantum supremacy
Any proposal for a quantum supremacy experiment must have the following ingredients: (1) a well-defined
computational task, (2) a plausible quantum algorithm for the problem, (3) an amount of time/space allowed
to any classical competitor, (4) a complexity-theoretic assumption (as we will discuss below), and optionally
(5) a verification method that can efficiently distinguish the quantum algorithm from any classical competitor
using the allowed resources. Here “plausible” means ideally on near-term hardware and will likely include the
need to handle noise and experimental imperfections"

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 25 Nov 2021 14:01 #97514

Würde die "Quantenüberlegenheit" bewiesen werden


Die Frage ist also nicht ob, sondern wie (rein technisch) Quantenüberlegenheit erreicht werden kann. Es gibt ja bereits funktionierende Quantencomputer, die die Theorie bestätigen.


Eine Theorie kann zwar widerspruchsfrei sein, aber wenn es alternative Grundaxiome gibt müssen diese erst falsifiziert werden damit man sagen kann das etwas bewiesen ist.
Hast du Quellen die belegen das die theoretische Quantenüberlegenheit theoretisch bewiesen ist?

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 25 Nov 2021 15:13 #97518

Eine Theorie kann zwar widerspruchsfrei sein, aber wenn es alternative Grundaxiome gibt müssen diese erst falsifiziert werden damit man sagen kann das etwas bewiesen ist.

Die Quantenmechanik ist als Theorie ist so hoch bestätigt, dass die ganze moderne Technik unmöglich funktionieren könnte, wenn die QM fasch wäre. Es steht völlig außer Zweifel, dass sie funktioniert, ganz unabhängig von einer theoretischen Erklärung, warum sie funktioniert. Nur so kam man ja überhaupt zu folgender Erkenntnis:

Bei bestimmten Rechenaufgaben steigt bei klassischen Computern mit zunehmender Anzahl an Möglichkeiten der Rechenbedarf exponentiell, bei Quantencomputern hingegen eher linear.

Hast du Quellen die belegen das die theoretische Quantenüberlegenheit theoretisch bewiesen ist?

Nicht direkt, aber wie gesagt ergibt sich das logisch aus den bekannten Gesetzen der QM. Wenn die richtig sind, und das sind sie ganz offenbar, weil immer und immer wieder in Experimenten und konkreten Anwendungen bestätigt, dann ist Quantenüberlegenheit eine logische Folgerung daraus.

Wenn dahinter ein deterministischer Prozess steckt, würde die Quantenmechanik nicht falsch sein. Sie wäre trotzdem noch das Rezept um auszurechnen was statistisch bei einem Experiment mit Quanten passiert.

Eben. Ich kann nicht nachvollziehen, wie eine bestimmte Erklärung für das Warum etwas ändern könnte. Entweder es ist richtig, dass dasselbe Problem mit viel weniger Rechenschritten gelöst werden kann, oder eben nicht. Wenn es richtig ist, und das ist wohl aufgrund der bekannten Gesetze der QM zwangläufig so, dann kann ein Quantencomputer eben entsprechend schneller zu einem Ergebnis kommen. Man muss dazu nur theoretisch 1 Rechenschritt = 1 Zeiteinheit setzen. Ob das in der Praxis auch wirklich umsetzbar ist, steht auf einem anderen Blatt. Darum geht es ja gerade beim Erreichen der Quantenüberlegenheit.
Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Letzte Änderung: von Steinzeit-Astronom.

Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 25 Nov 2021 17:48 #97522

Wenn es denn einen messbaren Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie gäbe, dann hätte man mittels dieser Messung schon längst eine der beiden Varianten ausgeschlossen.


Welche Messung meinst du genau?


Jede Messung, mit der sich ein Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie zeigen ließe.

Da es so eine Messung derzeit nicht gibt, gehe ich bis zum Beweis des Gegenteils davon aus, dass beide Hypothesen/Theorien stets die selben messbaren Resultate postulieren. Dies würde dann bedeuten, dass es auch für Quantencomputer beide das gleiche liefern müssten.
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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 04:58 #97605

Wenn es denn einen messbaren Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie gäbe, dann hätte man mittels dieser Messung schon längst eine der beiden Varianten ausgeschlossen.


Welche Messung meinst du genau?


Jede Messung, mit der sich ein Unterschied zwischen der Kopenhagener Deutung und der De-Broglie-Bohm-Theorie zeigen ließe.

Da es so eine Messung derzeit nicht gibt, gehe ich bis zum Beweis des Gegenteils davon aus, dass beide Hypothesen/Theorien stets die selben messbaren Resultate postulieren. Dies würde dann bedeuten, dass es auch für Quantencomputer beide das gleiche liefern müssten.


Das ist mir alles klar aber auch die Antworten von Steinzeitastronom haben mir die ursprüngliche Frage noch nicht beantwortet. Sind Quantencomputerexperimente zur Rechenzeitkomplexität bestimmter mathematischer Probleme wie die Primfaktor Zerlegung nicht in der Lage die Bohm'sche Mechanik oder Kopenhager QM zu falsifizieren? Wenn nicht dann wäre meine Frage beantwortet. Also beim Doppelspalt ist mir völlig klar das beide Formalisierung sich gleich verhalten.

Hast du Quellen die belegen das die theoretische Quantenüberlegenheit theoretisch bewiesen ist?

Nicht direkt, aber wie gesagt ergibt sich das logisch aus den bekannten Gesetzen der QM. Wenn die richtig sind, und das sind sie ganz offenbar, weil immer und immer wieder in Experimenten und konkreten Anwendungen bestätigt, dann ist Quantenüberlegenheit eine logische Folgerung daraus.


Es ergibt sich eben nicht einfach logisch, denn man darf eine mathematische Formalisierung nie gleichsetzen mit der Realität nur weil bisher alle Experimente die Grundannahme nicht widerlegen. Das wäre wissenschaftlich nicht richtig oder folgt auch nicht aus der Logik. Besonders bei einer Formalisierung die auf Wahrscheinlichkeiten beruht (und noch mehr die Umsetzung des Experiment). Auch wenn man sich mal genau die Dekohärenz anschaut bei den Quantencomputerexperimenten. Wenn das so glassklar ist warum arbeitet Hooft dann an einer deterministischen Theorie.

link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-41285-6

Hier mal ein Auszug aus Seite 87:

"Our problem is then, that our models underlying quantum mechanics are classi-
cal, and therefore they can be mimicked by classical computers, even if an experi-

mentalist would build a ‘quantum computer’ in such a world. Something is wrong.
Quantum computers still have not been constructed however. There appear to be
numerous practical difficulties. One difficulty is the almost inevitable phenomenon

of decoherence. For a quantum computer to function impeccably, one needs to have

perfect qubits.
It is generally agreed that one cannot make perfect qubits, but what can be done
is correct them for the errors that may sometimes occur. In a regular computer,
errors can easily be corrected, by using a slight surplus of information to check for
faulty memory sites. Can the errors of qubits also be corrected? There are claims

that this can be done, but in spite of that, we still don’t have a functioning quantum

computer, let alone a quantum computer that can beat all classical computers. Our

theory comes with a firm prediction:
Yes, by making good use of quantum features, it will be possible in principle,
to build a computer vastly superior to conventional computers, but no, these

will not be able to function better than a classical computer would do, if its

memory sites would be scaled down to one per Planckian volume element (or

perhaps, in view of the holographic principle, one memory site per Planck-

ian surface element), and if its processing speed would increase accordingly,
typically one operation per Planckian time unit of 10−43 seconds.
Such scaled classical computers can of course not be built, so that this quantum
computer will still be allowed to perform computational miracles, but factoring a

number with millions of digits into its prime factors will not be possible—unless

fundamentally improved classical algorithms turn out to exist. If engineers ever suc-

ceed in making such quantum computers, it seems to me that the CAT is falsified;
no classical theory can explain perfect quantum computers.."

Diese Aussage bezieht sich nicht auf die Bohm'sche Mechanik sondern auf Hooft's Versuch die Quantenmechanik durch einen Zellulären Automaten (Turing Maschine) zu beschreiben.
Würde Google, IBM oder allen anderen gelingen diese hier genannte Quantenüberlegenheit zu beweisen, bräuchte Hooft nicht weiter über seinen neuen Ansatz nachdenken. Scheinbar hält es ein Nobelpreisträger also für sinnvoll auch darüber nachzudenken, das der Nachweis der Quantenüberlegenheit auch scheitern kann.

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 09:23 #97606

LogicalJusticeWarrior, 't Hoofts Buch, aus dem du zitierst ist © 2016. Wir sind jetzt am Ende von 2021. Die Aussage "we still don’t have a functioning quantum computer" ist heute falsch. Es gibt sie längst, und der neuste von IBM hat schon 127 QBits.

Der zitierte Text zeigt auch, dass es 't Hooft um das Erreichen der Quantenüberlegenheit geht. Dass es im Prinzip möglich ist, bezweifelt er anscheinend nicht: "Yes, by making good use of quantum features, it will be possible in principle, to build a computer vastly superior to conventional computers". Das gelte aber z.B. für die Primfaktorzerlegung nur, solange man keine besseren klassischen Algorithmen findet: "unless fundamentally improved classical algorithms turn out to exist." Auch hier geht es rein um die praktische Umsetzung, quasi um ein sportliches Rennen zwischen Quantencomputer und klassischem Computer.

Was deine eigentliche Frage angeht, so hat 't Hooft dazu eine klare Meinung (Hervorhebung von mir): "If engineers ever succeed in making such quantum computers, it seems to me that the CAT is falsified; no classical theory can explain perfect quantum computers." Die De-Broglie-Bohm-Theorie ist doch eine klassische Theorie, oder nicht?

Ich bin da allerdings kein Experte, sonst hätte ich wohl keine Zeit oder Lust hier im Forum zu schreiben, sondern würde sie für viel Geld an IBM oder Google verkaufen oder mit Zugriff auf deren Quantencomputer haufenweise Primfaktorzerlegung betreiben und damit die gängigen Verschlüsselungen knacken ;)... oder besser im Schlaf Bitcoins schürfen.
Also sprach das Photon: Wo wir sind ist vorne! Und sollten wir mal hinten sein, dann ist hinten vorne!

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 13:11 #97615

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Sind Quantencomputerexperimente zur Rechenzeitkomplexität bestimmter mathematischer Probleme wie die Primfaktor Zerlegung nicht in der Lage die Bohm'sche Mechanik oder Kopenhager QM zu falsifizieren?

Sicher nicht, denn das Ergebnis von QM und BM ist ja identisch, nur der Weg ist unterschiedlich. Der Weg spielt aber in allen Fällen gar keine Rolle, solange das Ergebnis das Gleiche ist.
Vorsicht, ich schreibe vereinfacht ohne Wurzelzeichen ³x=³√x , wenig Klammern 1/4r²π=1/(4r²π) , statt Vektorpfeil v¹=v⃗ Funktionen bzw Argumente kennzeichne ich mit einem Punkt f.(x)=f(x)

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 16:22 #97620

Sind Quantencomputerexperimente zur Rechenzeitkomplexität bestimmter mathematischer Probleme wie die Primfaktor Zerlegung nicht in der Lage die Bohm'sche Mechanik oder Kopenhager QM zu falsifizieren? Wenn nicht dann wäre meine Frage beantwortet. Also beim Doppelspalt ist mir völlig klar das beide Formalisierung sich gleich verhalten.


Solange niemand etwas findet, bei dem die Bohm'sche Mechanik und die Kopenhager QM unterschiedliche Vorhersagen treffen, kann eine Entscheidung zwischen beiden Varianten durch nichts herbeigeführt werden.
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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 20:15 #97630

Sind Quantencomputerexperimente zur Rechenzeitkomplexität bestimmter mathematischer Probleme wie die Primfaktor Zerlegung nicht in der Lage die Bohm'sche Mechanik oder Kopenhager QM zu falsifizieren?

Sicher nicht, denn das Ergebnis von QM und BM ist ja identisch, nur der Weg ist unterschiedlich. Der Weg spielt aber in allen Fällen gar keine Rolle, solange das Ergebnis das Gleiche ist.


Also grundsätzlich ist mir das klar. Nur ich würde es gern genau verstehen wo die bessere Rechenzeitkomplexität herkommt. Bei der QM ja von der Superposition soweit ich die Experimente bisher verstanden habe spielt die Nichtlokalität also die Spukhafte Fernwirkung keine Rolle bei Quantencomputern weil damit keine Information übertragen werden kann. Bei der BM könnte die zusätzliche Rechenkapazität dadurch herkommen das die Führungswelle nicht unabhängig von den Quanten ist. Aber mir reicht es auch wenn sich alle einig sind das es auch bei den Quantencomputerexperimenten und Primfaktorzerlegung keine unterscheidung gibt zwischen QM und BM. Auch wenn ich es nicht völlig verstehe bei der BM auch weil es dazu ja keine Paper gibt weil alle anderen Paper zu Quantencomputer die formalisierung der QM nutzen.
Würde da die Diskussion zu Hooft in dem anderen Thread fortführen weil das nichts mit der BM zu tun hat und ich das auch viel spannender finde.


Was deine eigentliche Frage angeht, so hat 't Hooft dazu eine klare Meinung (Hervorhebung von mir): "If engineers ever succeed in making such quantum computers, it seems to me that the CAT is falsified; no classical theory can explain perfect quantum computers." Die De-Broglie-Bohm-Theorie ist doch eine klassische Theorie, oder nicht?


Genau das ist der Punkt warum ich sage das es auch auf die BM zutrifft, also das sie dann nicht äquivalent zur QM wäre. Habe es nämlich auch in diesem Paper gelesen das es allen nicht lokalen hiddenvariable theorien an den Kragen geht wenn Quantenüberlegenheit bewiesen ist und die BM ist so eine Theorie.

arxiv.org/pdf/1809.07442.pdf

"Supremacy
experiments can be thought of as the computational analogue of Bell experiments. Just as Bell experiments
refute Local Hidden Variable models, supremacy experiments refute the old “Extended Church-Turing (ECT)
thesis”, which asserts that classical computers can simulate any physical process with polynomial overhead."


Übrigens nur weil IBM zeigt was sie für Hardware haben heißt das nicht das die Quantenüberlegenheit bewiesen wurde. Also bisher ist an Hooft's buch nicht obsolet. Erst wenn unabhängige Gruppen bestätigen das die Quantenüberlegenheit bewiesen wurde.

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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 22:39 #97633

Was deine eigentliche Frage angeht, so hat 't Hooft dazu eine klare Meinung (Hervorhebung von mir): "If engineers ever succeed in making such quantum computers, it seems to me that the CAT is falsified; no classical theory can explain perfect quantum computers." Die De-Broglie-Bohm-Theorie ist doch eine klassische Theorie, oder nicht?


Genau das ist der Punkt warum ich sage das es auch auf die BM zutrifft, also das sie dann nicht äquivalent zur QM wäre. Habe es nämlich auch in diesem Paper gelesen das es allen nicht lokalen hiddenvariable theorien an den Kragen geht wenn Quantenüberlegenheit bewiesen ist und die BM ist so eine Theorie.


Ja, da sind wir uns anscheinend einig. Nicht, dass ich das beurteilen könnte, aber die Aussage von 'tHooft verstehe ich so.

arxiv.org/pdf/1809.07442.pdf

"Supremacy experiments can be thought of as the computational analogue of Bell experiments. Just as Bell experiments
refute Local Hidden Variable models, supremacy experiments refute the old “Extended Church-Turing (ECT)
thesis”, which asserts that classical computers can simulate any physical process with polynomial overhead."


Übrigens nur weil IBM zeigt was sie für Hardware haben heißt das nicht das die Quantenüberlegenheit bewiesen wurde. Also bisher ist an Hooft's buch nicht obsolet. Erst wenn unabhängige Gruppen bestätigen das die Quantenüberlegenheit bewiesen wurde.


Da wiederum verstehe ich dich nicht. Der zitierte Text sagt mMn, dass Quantenüberlegenheits-Experimente (Supremacy experiments) rechnerische Experimente sind, also theoretische, analog zu Bell-Experimenten als empirische Experimente. Wenn man die emprisch hoch bestätigte Mathematik der QM zugrunde legt, quasi als Axiome, dann lässt sich daraus die Quantenüberlegenheit rein mathematisch beweisen. 'tHooft schreibt 2016, dass man noch keine Quantencomputer habe, also sind seine Argumente, die das zur Grundlage haben, inzwischen obsolet. Es existieren nun mal inzwischen Quantencomputer, und meines Wissens haben sie bis jetzt nicht die Mathematik der QM widerlegt, im Gegenteil. Sie arbeiten so, wie theoretisch vorausgesagt.

Ich kann mich nur wiederholen: Es geht m.E. nicht um den Beweis der Quantenüberlegenheit, nur um das Erreichen derselben. Das ergibt sich allein schon aus der Wissenschaftstheorie nach Karl Popper, wonach eine Theorie grundsätzlich nicht bewiesen werden kann. Sie kann nur widerlegt werden. In der Mathematik ist das natürlich anders, gilt aber uneingeschränkt in der Physik.
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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 29 Nov 2021 22:42 #97634

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Nur ich würde es gern genau verstehen wo die bessere Rechenzeitkomplexität herkommt.

Ich kann es zwar nicht ganz nachvollziehen, aber die Rechenbeschleunigung soll daher kommen, dass durch die Superposition mit einem Rechenschritt gleich mehrere Varianten gleichzeitig berechnet werden, bzw in das Ergebnis einfließen.

Berechnet man die Wahrscheinlichkeit von mehreren N Aktionen nacheinander, dann muss man bei komplizierten Fällen jede Variante separat berechnen, was herkömmlich eben zB bei jeweils 50:50 zu 2N Schritten führt, und mit dem Quantencomputer nur N Schritte benötigt.

Wenn ich es richtig verstehe, dann erhält man am Ende jedoch nur ein einziges Ergebnis, für das man sich entscheiden muss, also nicht alle Varianten der Versuchsanordnung, denn man kann das (überlagerte) Ergebnis nur einmal auswerten und auch nicht vorher kopieren.

Bei einer Primzahlanalyse stelle ich es mir so vor, dass man zuerst die Primfaktoren überlagert und dann die restlose Division in einem einzigen Schritt durchführt. Aber Operationen mit mehrstelligen Qbits kann ich mir sowieso nicht vorstellen.
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Wäre die "Quantenüberlegenheit" möglich mit der De-Broglie-Bohm-Theorie? 30 Nov 2021 02:25 #97636

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LogicalJusticeWarrior schrieb:
- Hast du Quellen die belegen das die theoretische Quantenüberlegenheit theoretisch bewiesen ist?
- Wenn dahinter ein deterministischer Prozess steckt, würde die Quantenmechanik nicht falsch sein. Sie wäre trotzdem noch das Rezept um auszurechnen was statistisch bei einem Experiment mit Quanten passiert.
- Nur ich würde es gern genau verstehen wo die bessere Rechenzeitkomplexität herkommt.


Hi LJW!

Lass mich bitte nur ein wenig ausführen...
Milliardenschwere Börsianer warten wahrscheinlich „Nägelkauend“ darauf ihren und möglichst nur ihren QC so nah wie möglich an der Börse/Wallstreet zu platzieren/mieten oder kaufen…
Wenn die „Kinderkrankheiten“ überwunden sein werden, sind QC für die Geheimdienste, das Militär und überall in den sicher unzähligen Bereichen von Bedeutung, wo es um „immer schnellere Rechner geht“, denn „Zeit ist Geld“!


Bits eines binären Computer nehmen entweder den Zustand 0 oder 1 an, die “Qubits” können mehrere Zustände zur selben Zeit darstellen, hatten wir ja schon, einige Punkte wurden schon genannt aber ich will nichts aus dem Zusammenhang meines Textes reißen, ok?

Die Überlegenheit der Rechnerleistung von Quantencomputer ist nicht deterministisch (oder doch?) und mit QM bewiesen – siehe aber auch Claus #97 620 –
Ausgehend von:


1 Qubit benötigt 256 herkömmliche Bits
2 Qubits benötigen 512 herkömmliche Bits
10 Qubits benötigen 16 herkömmliche kilo-Byte
20 Qubits benötigen 16 herkömmliche Mega-Byte
30 Qubits benötigen 16 herkömmliche Giga-Byte
31 Qubits benötigen 32 herkömmliche Giga-Byte
Die Leistungsfähigkeit eines Quantencomputers steigt also im Vergleich exponentiell! Und so geht’s weiter:
45 Qubits benötigen in etwa der Speichergröße des größten aktuellen, herkömmlichen Supercomputers
50 Qubit ist lt. IT Experten die „Quanten-Überlegenheit“-Grenze.
Info: 250 Qubits: Die absolute Grenze, die überhaupt machbar wäre für herkömmliche Computer. Um einen 250 Qubit-Quantencomputer nachzubilden, müsste ein herkömmlicher Computer jedes Atom im Universum als herkömmliches Bit verwenden. Quelle: www.quantencomputer-info.de/quantencompu...er-einfach-erklaert/

Ende 2019 verkündete Google zu großspurig: ihr Quantencomputern erledigte mit Hilfe seines Prozessors Sycamore eine Kalkulation in 200 Sekunden, für die der aktuell schnellste Supercomputer 10.000 Jahre benötigen würde, schrieben die Forscher in dem Wissenschafts-Journal “Nature”.
IBM darauf, der binäre Supercomputer „Summit“ könne die von Google in 200 Sekunden bewältigte Rechenaufgabe in zweieinhalb Tagen erledigen.
Die Quantenüberlegenheit fiel erst mal aus. Bis jetzt.

Auszüge aus Science und Nature – Google translated
www.nature.com/articles/d41586-020-03434-7
www.science.org/doi/abs/10.1126/science.abe8770
en.wikipedia.org/wiki/%E2%99%AFP-complete

Bosonen mit Bosonen vorhersagen
Die chinesischen Forscher der University of Science and Technology in Hefei führten jetzt eine Berechnung mittels Laserlicht-Strahlen durch, die auf Supercomputern Milliarden Jahre dauern würde. Anders als bei Googles Experiment gibt es dafür einen anerkannten mathematischen Beweis.

Die Forscher wählten das Problem des sogenannten Boson-Sampling, das 2011 von den zwei Informatikern Scott Aaronson und Alex Arkhipov vom MIT in Cambridge entwickelt wurde.
Im Kern geht es um die Berechnung der Wahrscheinlichkeitsverteilung vieler Bosonen – einer Kategorie fundamentaler Teilchen, zu denen auch das Photon gehört. Die Wahrscheinlichkeit, ein Boson an einer bestimmten Position zu messen, lässt sich theoretisch mit einer Gleichung mit vielen Unbekannten berechnen. Das Problem ist schwer zu lösen, da die Quantenwellen so interferieren, dass sie die Position der Teilchen zufällig erscheinen lassen.
Die Berechnung der Wahrscheinlichkeitsverteilung gilt als #P -schweres Problem: Es gehört zu den schwersten bekannten Komplexitätsklassen und ist mit binären Computern nicht zu lösen. Aaronson und Arkhipov zeigten, dass es für mehrere Dutzend Bosonen keine mögliche Abkürzung für die Berechnung mit binären Computern gibt.

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Ich hoffe, ich habe ein klein wenig zur Aktualisierung beigetragen und eine Frage ausreichend beleuchtet... ;) :P :whistle:
Liebe Grüße,

Mondlicht

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