| Autor |
Nachricht |
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
 MBastieK Verfasst am: 21. Jul 2025 16:43 Titel: Quanten-Computer mit eindeutiger Lösung |
 |
|
Hallo!
Wenn man einen idealen oder ausgereiften Quanten-Computer mit einer Quanten-Aufgabe (oder Quanten-Algorithmus) hat, welches definitiv nur ein Ergebniss haben kann, ist dann nicht schon beim Setzen des letzten Register-Wertes (Input-Registers) der Output (Ergebniss) eindeutig festgelegt? D.h. vor oder ohne Messung muss doch schon eine eindeutige Belegung des Ergebniss-Registers (Output) existieren?
Oder?
Was soll die Messung oder der Mess-Prozess denn noch verändern oder festlegen, wenn eh nur 1 Ergebiss möglich ist!?!
P.S.
Bevor irgendjemand denkt es mir erklären zu müssen: Um das Ergebniss zu erfahren muss man natürlich trotzdem noch nachschauen bzw. messen.
Edit:
Ich glaube man könnte auch fragen:
Existiert direkt nach dem Setzen des letzten Input-Registers bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss nur ein Eigen-Zustand im Output-Register? Bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss kann ja keine Superposition im Output-Register existieren, sodass vor der Messung schon ein eindeutiger Eigenzustand festgelegt ist (oder sein müsste). Oder?
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär.
Zuletzt bearbeitet von MBastieK am 22. Jul 2025 17:59, insgesamt 2-mal bearbeitet |
|
 |
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 21. Jul 2025 17:18 Titel: |
|
|
Die Quantengatter werden schon nacheinander angewendet. Und eine Art "Betriebsfrequenz" hat ein Quanten-Computer meist auch. Die Gatter werden also nicht nur nacheinander angewendet, sondern auch perfekt choreographiert.
Auch die finale Messung des "Ergebniss-Registers (Output)" muss genauso perfekt choreographiert sein. Wenn diese Messung zu dem einzig richtigen Zeitpunkt ausgeblieben ist, dann kann man natürlich noch viel darüber philosophieren, was sie gemessen hätte, wäre sie nicht ausgeblieben. Und wenn man will, kann man das Experiment ja einfach wiederholen, und diesmal tatsächlich messen. |
|
|
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
| MBastieK Verfasst am: 21. Jul 2025 17:24 Titel: |
|
|
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | Die Quantengatter werden schon nacheinander angewendet. Und eine Art "Betriebsfrequenz" hat ein Quanten-Computer meist auch. Die Gatter werden also nicht nur nacheinander angewendet, sondern auch perfekt choreographiert.
Auch die finale Messung des "Ergebniss-Registers (Output)" muss genauso perfekt choreographiert sein. Wenn diese Messung zu dem einzig richtigen Zeitpunkt ausgeblieben ist, dann kann man natürlich noch viel darüber philosophieren, was sie gemessen hätte, wäre sie nicht ausgeblieben. Und wenn man will, kann man das Experiment ja einfach wiederholen, und diesmal tatsächlich messen. |
Ja, darum gings mir irgendwie nicht.
Mir gings eher um die Theorie.
Ob nach dem Setzen des letzten Input-Register-Wertes der Wert im Output schon feststeht; ohne Messung.
Eine Messung entscheidet ja zwischen verschiedenen Möglichkeiten, aber wenn eh nur eine Möglichkeit besteht, dann muss es ja vor der Messung schon feststehen. Salopp ausgedrückt.
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 21. Jul 2025 17:44 Titel: |
|
|
Wie wäre es mit folgender Idee, um Deinen Fokus auf Theorie mit meinem Anliegen, Quanten-Computer halbwegs realistisch darzustellen und zu diskutieren, zu verbinden:
Sei die Quantenaufgabe die Berechnung der Identität. Wenn dann das Input "Register" gesetzt ist, dann taucht im Output "Register" in einer gewissen Frequenz immer wieder dieser Input-Zustand auf. Dieser Quantenzustand ist vorhanden, unabhängig davon, ob er gemessen wird oder nicht.
Bei einem guten aber nicht-idealen Quantencomputer wird dieser Quantenzustand einerseits seine Reinheit im Laufe der Zeit verlieren, und anderseits wird auch der dominante Eigenvektor der Dichtematix im Laufe der Zeit von dem ursprünglich als Input gesetzten Zustand wegdriften.
Der Quantenzustand des Output "Registers" selbst ist aber immer da, auch wenn er nicht gemessen wird. Und wenn er tatsächlich gemessen wird, dann kann dies den Zustand des Output "Registers" nach der Messung verändern. |
|
|
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
| MBastieK Verfasst am: 21. Jul 2025 18:51 Titel: |
|
|
Ich weiss nicht. Die Identität bedient nicht wirklich die Menge der Quanten-Algorithmen.
Aber ja, Quanten-Computer sind empfindlich gegenüber Umgebung (oder Zeit). Aber darum soll es hier nicht vorrangig gehen.
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 21. Jul 2025 20:48 Titel: |
|
|
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Ich weiss nicht. Die Identität bedient nicht wirklich die Menge der Quanten-Algorithmen. |
Du kannst ja zuerst Deinen gewünschten Quanten-Algorithmus laufen lassen, und zum Schluss ganz oft die Identität anfügen.
Mir geht es vor allem darum, dass ein Quanten-Computer in der Zeit diskret ist, selbst die Identität.
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Aber darum soll es hier nicht vorrangig gehen. |
Vielleicht hilft es Dir bei Deiner Frage weiter, wenn wir zwischen Quantenzustand des "Ergebniss-Registers (Output)" und klassischem Ergebnis der Messung unterscheiden?
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | D.h. vor oder ohne Messung muss doch schon eine eindeutige Belegung des Ergebniss-Registers (Output) existieren? |
Der Quantenzustand des "Ergebniss-Registers (Output)" existiert definitiv schon "vor oder ohne Messung". Und weil Du annimmst, dass es "definitiv nur ein Ergebniss haben kann", ist dieser Quantenzustand auch eindeutig.
Eine andere Frage ist, ob die diskrete klassische "eindeutige Belegung", die sich bei Messung dieses "Ergebniss-Registers (Output)" ergeben muss, schon "vor oder ohne Messung" existiert.
In der Vergangenheit haben einige Physiker und Philosophen vorgeschlagen, Vorhersagen mit 100% Wahrscheinlichkeit als "existent" oder auch "Element der Wirklichkeit" zu betrachten. Das ist aber halt leider nicht robust, denn was macht man dann mit 99.99999999999% Wahrscheinlichkeit? Nun könnte man jedoch "log(p)-log(1-p)" (log Odds/Chance) betrachten, und argumentieren, dass es halt doch robust ist.
Auf der anderen Seite gibt die wunderbar einfache Brier score ein nettes Argument dafür, auch Vorhersagen mit 100% Wahrscheinlichkeit nicht zu sehr auf die Goldwaage zu legen. Weil ich bisher das Analogon der Brier score für "log(p)-log(1-p)" noch nicht gesehe habe, selbst wenn sowas angeblich schon irgendwie machbar wäre, bin ich aktuell eher auf der Seite derer, die auch eine 100% Vorhersage nicht mit "Existenz" gleichsetzen wollen. |
|
|
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
| MBastieK Verfasst am: 21. Jul 2025 22:08 Titel: |
|
|
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Eine andere Frage ist, ob die diskrete klassische "eindeutige Belegung", die sich bei Messung dieses "Ergebniss-Registers (Output)" ergeben muss, schon "vor oder ohne Messung" existiert. |
Was soll da sonst existieren? Wenn es durch den Quanten-Algorithmus nur einen Eigenwert bzw. Eigenvektor gibt, dann kann es ja keine Superposition oder Linear-Kombination geben*. Ich hoffe ich habe die Begriffe annähernd korrekt verwendet.
*Höchstens eine überaus triviale.
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 21. Jul 2025 23:20 Titel: |
|
|
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Eine andere Frage ist, ob die diskrete klassische "eindeutige Belegung", die sich bei Messung dieses "Ergebniss-Registers (Output)" ergeben muss, schon "vor oder ohne Messung" existiert. |
Was soll da sonst existieren? |
Da können wir gerne diskutieren. Aber war das jetzt so ungefähr Deine ursprüngliche Frage? Oder ging es Dir dabei nochmal um was anderes?
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Wenn es durch den Quanten-Algorithmus nur einen Eigenwert bzw. Eigenvektor gibt, dann kann es ja keine Superposition oder Linear-Kombination geben. |
Genau. Die Diskussion entsteht nur dadurch, dass man den Eigenvektor in der Praxis ja quasi nie 100% genau treffen wird.
Außerdem habe ich jetzt vor allem die Diskussion dargestellt, um einen Vorschlag zu machen, worum es Dir bei Deiner Frage gehen könnte. |
|
|
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
| MBastieK Verfasst am: 22. Jul 2025 11:03 Titel: |
|
|
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Was soll da sonst existieren? |
war das jetzt so ungefähr Deine ursprüngliche Frage? |
Ja.
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Wenn es durch den Quanten-Algorithmus nur einen Eigenwert bzw. Eigenvektor gibt, dann kann es ja keine Superposition oder Linear-Kombination geben. |
Genau. Die Diskussion entsteht nur dadurch, dass man den Eigenvektor in der Praxis ja quasi nie 100% genau treffen wird. |
Naja durch Zeit-Entwicklung oder quasi Verunreinigung bzw. ungenügende Abschottung der Umgebung wird das Ergebniss sicherlich (sukzessive) verschlechtert.
Ich glaube man könnte auch fragen:
Existiert direkt nach dem Setzen des letzten Input-Registers bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss nur ein Eigen-Zustand im Output-Register? Bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss kann ja keine Superposition im Output-Register existieren, sodass vor der Messung schon ein eindeutiger Eigenzustand festgelegt ist.
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 22. Jul 2025 16:01 Titel: |
|
|
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | Ich glaube man könnte auch fragen:
Existiert direkt nach dem Setzen des letzten Input-Registers bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss nur ein Eigen-Zustand im Output-Register? Bei einem Quanten-Algorithmus mit eindeutigem Ergebniss kann ja keine Superposition im Output-Register existieren, sodass vor der Messung schon ein eindeutiger Eigenzustand festgelegt ist. |
Ich glaube, die "entscheidende Frage" ist, warum die Wahrscheinlichkeit exakt 1 oder 0 ist. Wenn sie nur "zufällig" 0 ist, und eine kleine Störung sie deutlich von 0 verschieden machen würde, dann ist diese 0 "weniger wert" als eine 10^-1000, die auch bei kleinen Störungen immer noch zwischen 10^-1001 und 10^-999 bleibt.
Ich habe in der Vergangenheit mal dafür argumentiert, keinen großen Unterschied zwischen 0 und 10^-1000 zu machen: | Jakito/gentzen hat Folgendes geschrieben: | | If an amplitude of 10^-1000 leads to totally different conclusions than an amplitude which is exactly zero, then the corresponding interpretation has robustness issues. |
Dies war durchaus in Deinem Sinne zu verstehen: Es ging um die Aussage "pigs have been observed flying to a warmer clime for the winter", und das sie falsch bleibt, ob ihre Wahrscheinlichkeit jetzt exakt 0 ist, oder nur 10^-1000.
Das geht so in eine "justified true belief" Richtung. Die Quantenwahrscheinlichkeiten in einem Stern-Gerlach Experiment sind nie wirklich systematisch bliebig nahe an 1 oder 0. Es gibt in unserer Welt aber sehr viele Szenarien, wo die Quantenwahrscheinlichkeiten systmatisch sehr nahe an 1 oder 0 sind. In diesen Szenarien stimme ich der Aussage zu, dass da eindeutige Elemente der Wirklichkeit existieren, auch ohne Messung.
Der Quanten-Computer Fall fühlt sich für mich halt sehr viel mehr an wie ein Stern-Gerlach Experiment. Deshalb bin ich in dem speziellen Fall mehr bei N David Mermin (auch 100% ist nur eine Vorhersage).
Zuletzt bearbeitet von Jakito am 22. Jul 2025 19:03, insgesamt einmal bearbeitet |
|
|
MBastieK
Anmeldungsdatum: 06.10.2012
Beiträge: 1485
Wohnort: Berlin-Wedding
|
| MBastieK Verfasst am: 22. Jul 2025 16:52 Titel: |
|
|
Solche durch Quanten-Mechanik verursachten Nicht-100%igkeiten (oder Rest-Wahrscheinlichkeiten) existieren auch in handels-üblichen Computern. Sie existieren in allen Kontexten, auch wenn meist nur mit marginaler Fehler-Differenz. Dementsprechend ist dies keine notwendig zu kommunizierende Differenzierung für diesen Kontext.
Ich weiss nicht.
Ich meiner plumpen Wahrnehmung ist das Verhältnis von 0 zu fast_0* wie 1 : unendlich.
* 10^-1000 oder Epsilon
Nette Grüsse
_________________
Ohne Rekursion ist Bewusstsein oder Kognition nur rudimentär. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 22. Jul 2025 18:57 Titel: |
|
|
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | | Solche durch Quanten-Mechanik verursachten Nicht-100%igkeiten (oder Rest-Wahrscheinlichkeiten) existieren auch in handels-üblichen Computern. Sie existieren in allen Kontexten, auch wenn meist nur mit marginaler Fehler-Differenz. Dementsprechend ist dies keine notwendig zu kommunizierende Differenzierung für diesen Kontext. |
Genau, und diese Nicht-100%igkeiten fallen meist in die Kategorie "eine 10^-1000, die auch bei kleinen Störungen immer noch zwischen 10^-1001 und 10^-999 bleibt".
| MBastieK hat Folgendes geschrieben: | Ich weiss nicht.
Ich meiner plumpen Wahrnehmung ist das Verhältnis von 0 zu fast_0* wie 1 : unendlich. |
Das ist ein bekanntes Gegenargument zu Cournot's Principle. Mir begegnete es in “Scientific Reasoing : The Bayesian Approach” von Colin Howson und Peter Urbach (2006):
(Die Idee mit der Entropie stammte aus zwei "Beispielen mit quasi-0", wo sie tatsächlich recht naheliegend war. Sie mag hier zwar nicht die optimale Lösung sein, aber zumindest ist sie besser als nichts. Ansonsten riskiert man, sich durch Wahrscheinlichkeiten in unschöne Zirkularitäten treiben zu lassen, wie z.B. der klassische Frequentismus.) |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 09. Dez 2025 14:17 Titel: |
|
|
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Auf der anderen Seite gibt die wunderbar einfache Brier score ein nettes Argument dafür, auch Vorhersagen mit 100% Wahrscheinlichkeit nicht zu sehr auf die Goldwaage zu legen. Weil ich bisher das Analogon der Brier score für "log(p)-log(1-p)" noch nicht gesehe habe, selbst wenn sowas angeblich schon irgendwie machbar wäre, bin ich aktuell eher auf der Seite derer, die auch eine 100% Vorhersage nicht mit "Existenz" gleichsetzen wollen. |
Oh Mann, das Analogon der Brier score für "log(p)-log(1-p)" ist schlicht die Logarithmic score. Ist genauso einfach wie die Brier score, ihr Erwartungswert ist bei optimaler Schätzung die Entropie, und bei suboptimaler Schätzung die Kreuzentropie (Cross-Entropy).
Die deutsche Wikipedia war da sehr suboptimal geschrieben, und auch in der englischen Wikipedia ist die Darstellung nicht so toll. Glücklich wurde ich erst, nachdem ich https://www.cis.upenn.edu/~aaroth/courses/slides/agt17/lect23.pdf gelesen hatte, die letzte Lecture von https://www.cis.upenn.edu/~aaroth/courses/agtS17.html, eine Gastvorlesung von Bo Waggoner. Sehr wertvoll war auch das Ende | Zitat: | Further bibliography for proper scoring rules:- Verification of Forecasts Expressed in Terms of Probability (1950) by Glenn Brier.
- Elicitation of personal probabilities and expectations (1971) by Leonard Savage.
- Strictly proper scoring rules, prediction, and estimation (2007) by Gneiting and Raftery.
|
Alle drei Referenzen findet man leicht online. Die von Savage hatte ich früher schon mal versucht zu lesen, aber jetzt verstehe ich auch, warum ich mich damals so schwer getan habe. Die Referenz von 2007 hat zwar auch 20 doppelspaltige Seiten, aber sie lässt sich leicht querlesen, und enthält viel wertvolle Information. So z.B., dass die Brier score 1950 eingeführt wurde (siehe Referenz oben), und die Logarithmic score erstmals 1952 vorgeschlagen wurde:
Good, I. J. (1952), “Rational Decisions,” Journal of the Royal Statistical Society, Ser. B, 14, 107–114.
Sehr wichtig war wohl auch
McCarthy, J. (1956), “Measures of the Value of Information,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 42, 654–655.
Habe ich mir aber nicht besorgt, und werde ich vermutlich auch nicht versuchen zu lesen. |
|
|
Jakito
Anmeldungsdatum: 30.05.2024
Beiträge: 169
|
| Jakito Verfasst am: 11. Dez 2025 00:10 Titel: |
|
|
| Jakito hat Folgendes geschrieben: | | Auch die finale Messung des "Ergebniss-Registers (Output)" muss genauso perfekt choreographiert sein. |
Da habe ich mich geirrt. Interessanter Weise müssen Messungen nicht perfekt choreographiert sein. Und da Messungen (bei supraleitenden Qubits) zu den schwierigsten Operationen gehören, ist man da vermutlich auch froh drüber.
Schwächt meine Position in Bezug auf "Existenz" ein wenig. Zumindest wenn bei einer Quantenrechnung eindeutige Werte rauskommen, dann "existieren" die Messergebnisse doch schon recht ordentlich, auch bevor die Messung abgeschlossen ist. (Im Prinzip ist dies recht analog mit einem Silberatom im Spin-Up Zustand bei einem Stern-Gerlach Experiment.)
Das controlled-Z Gatter müsste auch nicht perfekt choreographiert werden, wird aber interessanter Weise trotzdem nur selten als universelles 2-Qubit Gatter eingesetzt. So störend scheint es also gar nicht zu sein, perfekt choreographiern zu müssen. (Vermutlich trifft man das perfekte controlled-Z Gatter bei der Kalibierung oft nicht perfekt, und dann müsste man trotzdem choreographieren. Dann nimmt man lieber gleich das 2-Qubit Gate, was man am leichtesten reproduzierbar hinbekommt, und choreographiert halt.) Die 1-Qubit Gatter müssen tatsächlich perfekt choreographiert sein, außer dem phase-Gate. |
|
|
Qubit
Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 1116
|
|
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
