Der Begriff Information

[TheoC]

Zitat TomS
Der klassische Informationsgehalt einer klassischen Nachricht ist die Anzahl der Bits der Nachricht. Der quantenmechanische Informationsgehalt einer quantenmechanischen Nachricht ist die Anzahl der QBits (das ist die quantenmechanisch eigenständige Definition; für einen "unendlichen Zeichensatz").

Der Witz der quantenmechanischen Codierung ist jedoch gerade, dass ein unendlicher klassischer Informationsgehalt durch eine endliche quantenmechanische Nachricht repräsentiert werden kann. Das ist die Verknüpfung beider Begriffe.

Ein Qubit kann als Information (wenn also gemessen!) wie auch ein ganz gewöhnliches Bit als Information nur 2 Zustände haben, also 0 oder 1 sein. Liegt in der Definition des Qubits. Das Qubit repräsentiert 2 quantenmechanische Zustände die mit entsprechender quantenmechanischer Wahrscheinlichkeit auftreten.

Das es "zwischen den beiden gemessenen" Zuständen eine Überlagerung ALLER möglichen Zustände zwischen 0 und 1 gibt nützt bei nur einem Qubit garnichts, weil diese "Information" kein "Wissen" wird. Wenn Information, (weil gemessen) ,dann hat unser Qubit den Wert 0 oder 1!

In der Informatik gibt es neben den Zustand 0 und 1 (in der Welt der Datenbank) auch einen "dritten" Zustand, der wird meistens mit .Null geschrieben, und bedeutet einfach "nicht definiert". Dort nützt der aber genau nichts, ausser das man weiss, dass der Wert NICHT DEFINIERT = NICHT EXISTENT ist.

Bei einem Qubit sind die Zustände wenn nicht gemessen aber sehr wohl existent, auch wenn nicht als Wissen zugängig.

Durch Kombination mehrerer Qubits lassen sich, wie auch in der klassischen Informatik mit 0/1 codierte "Wertefolgen" erzeugen.

Der Trick besteht imho darin, dass zB 4 Qubits so lange sie nicht gemessen sind alle Zustände von 0000 bis 1111 gleichzeitig haben, und alle Zustände mit einer einzigen Operation bearbeitet werden können.

Die armen Informatiker müssen aber in klassischen Systemen alle 16 Zustände sequentiell abarbeiten.

Ein Qubit hat nicht "unendlich viel Information" sondern Operationen mit Qubits benötigen "unendlich kurze Zeit"! Oder Operationen auf Qubits können im vollen Umfang gleichzeitig (parallel) durchgeführt werden.

Die "Parallelität der Informationsverarbeitung" ist imho der springende Punkt, nicht die "Menge der Information". Aus der Innensicht eines Quantensystems mag es so sein dass es "unendlich viel Information" gibt, aus der Sicht eines "Messenden" gibt es nicht mehr Information als in klassischen Systemen, aber zumindest theoretisch eine nahezu unendlich kurze Verarbeitungszeit.

Das Resultat einer "unendlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit" sieht wohl sehr ähnlich aus wie "unendliche Information", ist aber imho eine Fehldefinition.

lg
Theo