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  • Book
  • © 2020

Quantencomputer

Von der Quantenwelt zur Künstlichen Intelligenz

Authors:

  1. Klaus Mainzer

    1. TUM Senior Excellence Faculty, Technische Universität München Carl Friedrich von Weizsäcker Center Eberhard Karls Universität Tübingen, München, Germany

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  • Grundlagen und Zusammenhänge begreifen

  • Von den mathematischen und physikalischen Grundlagen bis zu den technischen Anwendungen

  • Ein Buch für wissbegierige Leser

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eBook USD 19.99
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  • ISBN: 978-3-662-61998-8
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Table of contents (12 chapters)

  1. Front Matter

    Pages I-IX
    PDF

  2. Einführung

    • Klaus Mainzer
    Pages 1-9

  3. Was kann ein klassischer Computer?

    • Klaus Mainzer
    Pages 11-31

  4. Was weiß die Quantenmechanik?

    • Klaus Mainzer
    Pages 33-53

  5. Was ist ein Quantencomputer?

    • Klaus Mainzer
    Pages 55-70

  6. Was können Quantenalgorithmus?

    • Klaus Mainzer
    Pages 71-88

  7. Wie sicher ist Quantenkryptografie?

    • Klaus Mainzer
    Pages 89-105

  8. Was leistet Quantenkommunikation?

    • Klaus Mainzer
    Pages 107-113

  10. Was könnte Quanten-Künstliche Intelligenz?

    • Klaus Mainzer
    Pages 137-165

  11. Vom Quanteninternet zum Quantenuniversum

    • Klaus Mainzer
    Pages 167-186

  12. Technische Perspektiven des Quantencomputers

    • Klaus Mainzer
    Pages 187-220

  14. Back Matter

    Pages 245-256
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About this book

Die Quantenwelt ist längst im Alltag angekommen, ohne dass es vielen bewusst ist. Dazu gehören Transistoren, Dioden und Laser, die aus Alltagsgeräten nicht mehr fortzudenken sind. Nach dieser ersten Generation der Quantentechnologien leben wir derzeit in der zweiten Generation, in der Grundprinzipien der Quantenmechanik gezielt in quantenmechanischen Geräten umgesetzt werden. Dazu gehören erste Prototypen von Quantencomputern, klassische Supercomputer mit Quantensimulation, Quantenkryptographie und Quantenkommunikation, Quantensensorik und Quantenmesstechnik. 
Was Einstein 1935 als spukhafter Effekt vorkam, ist längst Grundlage umwälzender Quantenkommunikation in Glasfasernetzen und Satellitentechnik, die ein zukünftiges Quanteninternet ankündigt. Quantencomputer als Mehrzweckrechner sind nur die Spitze des Eisbergs mit einer Technologie, die sich schrittweise als Netzwerk unserer Zivilisation ausbreitet. Umso dringender ist es, die Grundlagen der Quantenwelt als Hintergrund dieser Technologie zu verstehen. Grundlagen und Zusammenhänge begreifen, von den mathematischen und physikalischen Grundlagen bis zu den technischen Anwendungen, ist ein zentrales Ziel des Buchs. 
Ein weiteres Anliegen dieses Buchs ist das Zusammenwachsen mit der Künstlichen Intelligenz. In meinem Buch „Künstliche Intelligenz. Wann übernehmen die Maschinen?“ (Springer 2. Aufl. 2019) wird Machine learning herausgestellt, das Automatisierung in Robotik, Industrie- und Arbeitswelt verwirklicht. Mit Quantentechnologie, Quantencomputer und künstlicher Intelligenz zeichnet sich aber nicht nur eine Potenzierung neuer Möglichkeiten ab, sondern auch von Gefährdungen. Daher erhebt sich die Forderung nach frühzeitiger Technikgestaltung, damit Quantentechnologie und Künstliche Intelligenz sich als Dienstleistung in der Gesellschaft bewähren.

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Keywords

  • Quantencomputer
  • Qubits
  • Quantenmechanik
  • Quantenlogik
  • Quantenalgorithmen
  • Quantenkryptographie
  • Quantenkommunikation
  • Quanteninternet
  • Quanten
  • Quantenprozessor
  • Computer
  • Quantentechnologie
  • Quantengatter und Quantenverschränkung
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Reviews

“Die Grundlagen von Quantencomputing verständlich zu erklären — von den mathematischen und physikalischen Grundlagen bis zu den technischen Anwendungen —ist das Hauptziel dieses sehr empfehlenswerten Buchs. Tatsächlich werden alle wesentlichen Themen detailliert und mit Tiefgang dargestellt. Ganz ohne Mathematik geht es dabei nicht, aber auch mathematisch Unbegabte dürften sich in dem Buch zurechtfinden …” (Managementkompass, Heft 3, 2021)

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Authors and Affiliations

  • TUM Senior Excellence Faculty, Technische Universität München Carl Friedrich von Weizsäcker Center Eberhard Karls Universität Tübingen, München, Germany

    Klaus Mainzer

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About the author

Prof. Mainzer studierte Mathematik, Physik und Philosophie an der Universität Münster, wo er in Philosophie auch promovierte (1973) und habilitierte. Vor seiner Berufung auf den Lehrstuhl für Philosophie und Wissenschaftstheorie an der TUM und seiner Tätigkeit als Direktor der Carl von Linde-Akademie im Jahr 2008 arbeitete er als Professor (1981-1988)  und Prorektor (1985-1988) an der Universität Konstanz sowie als Professor und Gründungsdirektor des Instituts für interdisziplinäre Informatik (1988-2008) an der Universität Augsburg. Er ist Mitglied in zahlreichen (inter-)nationalen Gremien und Akademien. Von 2012 bis 2014 hat er als Gründungsdirektor das Munich Center for Technology in Society (MCTS) aufgebaut.
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Bibliographic Information

  • Book Title: Quantencomputer

  • Book Subtitle: Von der Quantenwelt zur Künstlichen Intelligenz

  • Authors: Klaus Mainzer

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-61998-8

  • Publisher: Springer Berlin, Heidelberg

  • eBook Packages: Life Science and Basic Disciplines (German Language)

  • Copyright Information: Der/die Herausgeber bzw. der/die Autor(en), exklusiv lizenziert an Springer-Verlag GmbH, DE, ein Teil von Springer Nature 2020

  • Hardcover ISBN: 978-3-662-61997-1Published: 05 January 2021

  • eBook ISBN: 978-3-662-61998-8Published: 04 January 2021

  • Edition Number: 1

  • Number of Pages: IX, 256

  • Number of Illustrations: 108 b/w illustrations

  • Topics: Quantum Computing, Computer Hardware, Quantum Information, Quantum Communications and Cryptography

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