Quantencomputer - Studium und Weg

Der häufigste Weg wäre:
- Master Physik (ggf. Abschlussarbeit auf dem Gebiet)
- Promoviere darüber bei dem richtigen Prof

Es ist eigentlich nicht relevant, was du im Studium für Fächer belegt 
hast (solange Physik mit Grundlagen der Quantenmechanik). Nach dem Dr. 
wirst du mit hoher Wahrscheinlichkeit nichts mehr mit dem Gebiet zu tun 
haben. (Es sei denn, du wirst Postdoc oder gehst zu Google.)

Das Thema wird zur Zeit ziemlich gehyped und ist in der 
Grundlagenforschung anzusiedeln. Ich persönlich kann mir den Durchbruch 
in den nächsten 10 Jahren nicht vorstellen. Für Quanten Computer 
benötigt man Supraleitung, d. h. man muss ziemlich tiefe Temperaturen 
erreichen. Das sollte vllt schon ein Hinweise darauf sein, dass wir in 
(naher) Zukunft nicht alle mit einem Quantenchip in unseren Handy 
rumlaufen werden.

Mitleser schrieb:
> Für Quanten Computer benötigt man Supraleitung, d. h. man muss ziemlich
> tiefe Temperaturen erreichen

Die nötige Kohärenz könnte durchaus auf unterschiedlichen, 
überraschenden Wegen zu erzielen sein.

Christian schrieb:
> Im Studium haben wir Grundlagen der Informatik, des Programmierens, der
> Digital- und Mikroprozessortechnik sowie allerhand Elektrotechnik. Dazu
> etwas Physik und Grundlagen der Quantenmechanik.
>
> Doch das reicht sicher nicht aus.

Damit bist du schon mal auf dem falschen Dampfer. QuantComp heisst 
Physik, Physik und nochmals Physik. Das ist Grundlagenforschung. Es wird 
nur gerne anders dargestellt, um das öffentliche Interesse und 
Geldmittel an zu locken.

Interessantes Thema. Nach Studienabschluss und heute Jahren im Beruf 
interessiere ich mich öfters gerne für solche Themen,  die mich 
eigentlich  nicht oder nur indirekt tangieren und die ausserhalb meines 
Tellerrandes liegen.

Mitleser schrieb:
> Nach dem Dr. wirst du mit hoher Wahrscheinlichkeit nichts mehr mit dem
> Gebiet zu tun haben. (Es sei denn, du wirst Postdoc oder gehst zu
> Google.)
Könnte Quantencomputing in naher Zukunft ein Standardberufsfeld werden 
oder zumindest mehr Optionen
bieten als Postdoc, oder bei Google?

Quantifizierer schrieb:
> QuantComp heisst Physik, Physik und nochmals Physik. Das ist
> Grundlagenforschung.

Sehe ich auch so. Aber dann als Physiker unbedingt sich mit dem Gebiet 
der theoretischen als auch praktischen Informatik beschäftigen,  um 
später mehr Optionen in Jobauswahl zu haben.
Obwohl,  ein Jobangebot bei Google als Quantenphysiker wäre nicht 
verkehrt ;-)

Nun die ursprüngliche Frage ist noch nicht beantwortet,  gibt es 
Möglichkeiten um als Informatiker in das Gebiet einzusteigen? Evtl. 
indirekt, aber ein ehem. Kollege auch Informatiker arbeitet an Software 
für Messungen bezgl. dem Gebiet der Quantenmechanik. Das benötigt 
Kenntnisse über Quantenmechanik, aber vor allem Informatik, ev. Kannst 
du über die Schiene einsteigen.

z.B. Raum Zürich Quanten Computing gibts da ein paar Jobs (just google 
it, einige PhD, Postdoc und Startups), kam auf 23 Stellen, z.B. Hier 
eine, kannst du mal bezgl. Anforderungen erkundigen:

Senior Scientist Quantum Computing Control Software 
https://g.co/kgs/VhDZKe

Informatik und Informatiker gibt es in jeder Branche und überall auf der 
Welt. Die Frage ist nur gehört dies zum Kerngeschäft des Unternehmens.

Wie wir mal auf der Uni gelernt haben bzw. ein Prof. sagte: Informatik 
ist eine Hilfswissenschaft, die größte Stärke ist auch zugleich die 
größte Schwäche: sie wird überall gebraucht und jeder kann es machen.

Da muss ich ihm / der Uni recht geben: extrem breit und nach Jahren im 
Beruf ist schon wieder einiges vergessen. Dann erneuert sich das Wissen 
in einem Affenzahntempo, was es spannend macht, aber angelerntes Wissen 
umso schneller verhalten lässt.
Problem ist, du konkurrierst halt später als Erfahrener auch mit 
Quereinsteigern oder auch Absolventen die ganz neue Kenntnisse 
mitbringen. Das ist die Gefahr dieses Berufs, wie ich oft erfahren habe, 
besser nach einigen als Entwickler den nächsten Schritt in eine 
Führungsposition oder Architekten, PL Rolle machen.
Deshalb macht es auch schon Sinn,  sich auf etwas zu spezialisieren.. 
was zu tun, was nicht jeder macht oder machen kann.
Von dem her Quantencomputing + aktuelle Informatikkenntnisse + 
Programmiersprachen + PhD + etwas Auslands/Berufserfahrung damit 
solltest du nicht arbeitslos werden.

Good luck
klausi

(1) Als Anhangs-Grafik mal ein Bild simulierter Elementarteilchen. Alles 
Hobby. Siehe Wellenmaschine von Prof. Patt, früher Universität 
Saarbrücken. Dazu kam ich auf einen Datentyp, bei dem ein Bit ein Winkel 
ist, eine komplexe Zahl mit dem Radius 1.0. Somit verstehe ich unter dem 
Q-Bit etwas ähnliches: Dieser Datentyp ist (für mich) eine Winkelangabe. 
Eine Variable mit endlicher Genauigkeit, endlichem Speichervermögen, die 
aber nicht überlaufen kann. Dann kann ein Rechenwerk zwei dieser Winkel 
addieren:

0° + 0° => 0° // imaginärer Teil ist NULL

0° + 90° => 90° // imaginärer Teil ist EINS

90° + 0° => 90° // imaginärer Teil ist EINS

90° + 90° => 180° // imaginärer Teil ist NULL

Addition der Winkel heißt, ich addiere die Winkel der vorbereiteten 
Operanden, indem ich sie als komplexe Zahlen multipliziere. Bei 
verschiedenen Operanden ist der imaginäre Teil des Ergebnisses EINS 
womit ich ein XOR gebaut habe. Gefangene Elementarteilchen kann man auf 
diese Art als Winkel-Speicher benutzen. Lichtwellen haben ebenfalls eine 
Orientierung als Winkel. Ob es Quanten sind war unklar, angeblich ist es 
jetzt klar, aber gegenüber den 60gern hat wohl das Training der Physiker 
nachgelassen.

(2) Das Foto des Quantencomputers erweckt den Eindruck eine goldenen 
Kronleuchters. In der Physik oder bei Radiologie-Facharzt besteht ein 
Teil des Einkommens dieser Promovierten darin, eine teure Maschine zu 
bewachen. Ich sehe für mich darin keinen hohen Gewinn. Sozial gesehen 
müsste ich dafür einen hohen Preis zahlen. Vielleicht geht es mit 
einfacherer Technik, aber dann gibt es kein hohes Einkommen. Dafür mehr 
Gesprächspartner.

- Rechnen mit eingeschwungenen Wechselströmen verschiedener Phasenlage
- Winkel in einem Räderwerk speichern

Weil ein Quantencomputer nur sehr wenige Quanten hat. Weil am Ende der 
geheimen Datenübertragung wieder ein Mensch steht, der bestechlich ist.

(3) Karriere beim Staat ist der häufigste Weg. Anders ist es sehr 
schwer, etwas zu erreichen. Der Staat bietet Wärme und Nahrung. Nach 
längerer Zeit jedoch widerspricht in diesem Betrieb keiner mehr und alle 
kopieren den gleichen Karriereweg. Die technische Karriere ist eine 
Tätigkeit des Nachmachens geworden, bei der es immer noch genauer sein 
muss. Habe z.B. versucht, mit obiger Idee des finite Elemente Simulators 
zusammen mit anderen weiter zu kommen, aber niemand sagt so richtig was 
dazu. Das Interesse geht schon seit langer Zeit in die Richtung: 3D 
Drucker zu Hause nachbauen, Bullaugen Waschmaschine sieht immer gleich 
aus bei allen Herstellern, alle haben ähnliche Smartphones und fast nie 
was anderes.

(4) Kenne Q# nicht, aber vielleicht wird sich herausstellen, ob es mit 
Winkeln rechnen kann.

Ich habe einen Quantencomputer daheim. Außer für kryptografiche Dinge 
kann ich den nirgendwo für nutzen.

Michael M. schrieb:
> Der verbraucht doch bestimmt viel Platz im Arbeitszimmer.

Ess grad nen Döner, aber ich z.B. hab noch keinen Desktop Quant-PC 
daheim.

Vielleicht miete ich mal einen aus der Quantum Cloud.
 Aber denken wir mal nach: wie schon jemand sagte: PCs werden sich nie 
und nimmer durchsetzen.
Analog:
"Es gibt  absolut keine Notwendigkeit warum bei jedem Mensch  Zuhause 
ein Quanten PC stehen soll" (/ironie off)

IBM forscht intensiv daran und die machen ganz ansehnliche Fortschritte.

Claus W. schrieb:
> Eine Variable mit endlicher Genauigkeit, endlichem Speichervermögen, die
> aber nicht überlaufen kann. Dann kann ein Rechenwerk zwei dieser Winkel
> addieren

guter Einwand!

Dieter H. schrieb:
> Für Quantencomputer müsstest du Physik studieren. Die Informatiker
> befassen sich damit auch, aber die nehmen das Modell "Quantencomputer"
> als gegeben an und machen dann ihre Berechenbarkeits- und
> Komplexitätstheorie. Wie das technisch umsetzbar wird, das lernst du im
> Physikstudium.

Jep, ich glaube Quantenphysik + Informatik oder Informatik + 
Quantenphysik ist eine gute Mischung.

Bimbo. schrieb:
> Ich habe einen Quantencomputer daheim. Außer für kryptografiche
> Dinge
> kann ich den nirgendwo für nutzen.

Doch da gibt es einige andere interessante Anwendungsgebiete.

z.B. ML/AI mit multidimensionalen Support Vector Machines.
Wettersimulationen, Materialsimulationen, Astronomie etc.

Dominik schrieb:
> Analog:
> "Es gibt  absolut keine Notwendigkeit warum bei jedem Mensch  Zuhause
> ein Quanten PC stehen soll" (/ironie off)

Falsche Analogie.

Eher analog zu: Es werden fast alle mit dem eigenen Helikopter zur Arbei 
pendeln.

Oder: Wir werden mit Lichtgeschwindigkeit reisen.

Oder die nicht endende Reihe von Ankündigungen, dass das Perpetuum 
Mobile aka over Unity Device doch realisierbar ist.

Auch wenn die Grundlagenforschung sinnvoll ist, müssen die Zielsetzungen 
fur die technische Anwendung noch lange nicht realistisch sein. Nicht 
mal die Frage einer grundsätzlichen Anwendbarkeit der Konzepte ist 
geklärt.

An der ETH Zuerich gibt es einen Master "Quanten Engineering". Die 
meisten Studenten dort haben davor einen E-Technik oder einen Physik 
Bachelor gemacht. Es braucht immer mehr Ingenieure in dem Gebiet, da die 
Physik in gewissen Teilbereichen bereits etabliert ist. Trotzdem sind 
die Anforderungen an das physikalische Verstaendnis momentan noch sehr 
hoch. Ich persoenlich wuerde definitiv Physik im Bachelor studieren, 
falls du bereits weisst, dass du dich in diese Richtung spezialisieren 
willst. Es gibt allerdings auch einige E-Techniker die den genannten 
Studiengang besuchen.

Christian schrieb:
> Meine Ideen dazu sind bisher:
>
> - Lernen der Programmiersprache Q#
> - Vertiefung in die Quantenphysik (welche Bücher könnt ihr empfehlen?)
> - Kenntnisse über Netzwerktechnik und Datenbanken (wir haben dazu
> Wahlmodule)
> - Machine Learning Grundlagen erlernen
Ausser Quantenphysik ist das alles relativ unwichtig.

Wenn Du Dich mit Quantencomputer und Verschlüsselungen beschäftigst, 
sollte die Executive Order 12.333 für Dich in Ordnung sein.

Auch Physiker mit anderen Fachgebieten wie theoretische 
Festkörperphysik, die eigentlich an neuen, intelligenten Werkstoffen 
forschen und Materialwissenschaften betreiben für die Industrie, tragen 
ihren Teil dazu bei, dass die Halbleitertechnik immer leistungsfähiger 
wird.
Aber das sind eben Spezialisten mit zum Teil jahrzehntelanger Erfahrung 
in der Wissenschaft und Forschung, die ein Absolvent gar nicht 
aufbringen kann.

Meines Erachtens gibt es keine Möglichkeit einen gezielten Studiengang 
zu konzipieren um spezialisierte Ingenieure auszubilden für die 
Entwicklung von Quantencomputer.

Dazu muss interdisziplinär von sehr vielen etablierten Instituten und 
Unternehmen jeweils an kleinen Teilaspekten des Quantencomputers 
geforscht und dann das Wissen zusammegetragen werden.

Das ist wie damals das NASA-Projekt zur Mondlandung, wo gleichzeitig bis 
zu 400.000 Menschen verschiedenster Fachgebiete für das Projekt 
gearbeitet haben.
Erst später gabs den Studiengang "Raketenwissenschaft", aber das sind 
mehr Generalisten für Design und Konzept, die nicht direkt an den 
kleinen Details forschen.

Quantencomputer sind (für die nächsten x Jahrhunderte) Dummfug:
https://www.heise.de/hintergrund/Warum-Quantencomputer-ein-Hype-Problem-haben-6632550.html

Mombert H. schrieb:
> Ich hoffe, dass die mehr als 100 technischen Abhandlungen, die er zu dem
> Thema geschrieben hat, besser sind als dieser Artikel.

Es gibt auch Leute, die mehr als 1000 technische Abhandlungen zum Thema 
Kabelklang geschrieben haben, da nützt es auch nichts, wenn der 
Schwerpunkt die laufrichtungsgebundenen monokristallinen und 
kryogenisierten Kabel sind. XD

Ich wuerde eher folgendes vorschlagen:

Qiskit lernen, ist eine Python Bibliothek von IBM, mitdem auch der ibm 
qc programmiert und simuliert werdeb kann. Bei ibm anmelden, 5 qubit 
system koennen von der Allgemeinheit verwendet werden. Ibm hat toll 
tutorials auf youtube und auch die doku auf qiskit ist gut.

Literatur: das Werk zu qc ist von Nielsen und Chuang. Als Vorwissen 
reicht eine 2 semestrige lineare Algebra Vorlesung und eine halbe QM 
Vorlesung (so im Sinne von Sakurai). Da die qubits alle endlich 
dimensional sind faellt viel von den unendlich dimensionalen 
Schwierigkeiten von QM heraus.

Also, heute einsteigen, am Wochenende den ersten Quantenalgo laufen 
lassen und dann rechnen rechnen rechnen.

Aktuell ist die Fehlerrate noch hoch, muss man sehen ob man auf das 
Pferd setzen moechte.

Nanana schrieb:
> Aktuell ist die Fehlerrate noch hoch, muss man sehen ob man auf das
> Pferd setzen moechte.

Eben, nach derzeitigen Stand der kommerziellen Nutzung ist das 
Zeitverschwendung, besser FPGA lernen. Oder KI.

"Die Luftfahrtindustrie hat mehr als 60 Jahre gebraucht, um von den 
Gebrüdern Wright zu Jumbo-Jets zu gelangen, die Hunderte von Passagieren 
über Tausende von Kilometern befördern.

Die unmittelbare Frage ist, wo die Entwicklung der Quanteninformatik in 
ihrer heutigen Form auf dieser Zeitachse einzuordnen ist. .. sind wir 
vielleicht noch weit zurück im frühen 16. Jahrhundert, bei Leonardo da 
Vincis Flugmaschine? Ich weiß es nicht. Und sonst tut das auch niemand."

Hype Grableger schrieb:
> Nanana schrieb:
>
>> Aktuell ist die Fehlerrate noch hoch, muss man sehen ob man auf das
>> Pferd setzen moechte.
>
> Eben, nach derzeitigen Stand der kommerziellen Nutzung ist das
> Zeitverschwendung, besser FPGA lernen. Oder KI.

Naja, 2 Jahre kann man sich schon mal damit beschaeftigen, ohne dass das 
rausgeschmissene Zeit ist. Am Ende kann man lineare Algebra und hat ein 
Verstaendnis fuer QI. Danach kann man sich ja immer noch 
Festkoerperphysik oder FPGAs lernen.

> von Christian (Gast)
> 29.12.2021 08:28

> Hi, wie ist es möglich, an Projekten wie Quantencomputer mitzuarbeiten
> und zu forschen?

Du lehnst dich ganz schön weit aus dem Fenster. Scheinst ein Traumtänzer 
zu sein.

Willst du es nicht mal mit was wahrscheinlicherem versuchen, Anstellung 
bei der Zockerbude, ist wahrscheinlicher.

Mach Marketing, einer muss den Schrott ja auch an den Mann bringen.

Der Thread ist zwar schon ein bisschen älter, aber gut, so ganz 
allgemein:

Man kann ja immer auch direkt bei der Stelle, wo man hin möchte, fragen 
(oder recherchieren), welche Voraussetzungen gewünscht werden, oder was 
zur Not reichen könnten.
Und wenn man schon nicht mitarbeiten kann, geht nicht wenigstens ein 
Praktikum? usw.

Für Informatiker, meine ich, ist Quantenkrythographie ein guter 
Einstieg.

Jetzt könnte man sich noch an verschiedenen Unis umsehen, ob es nicht 
doch noch sinnvoll ist, ein (Theoretische) Physik-Studium dranzuhängen. 
Aber da würde ich dann strengstens die Verbindung in die Realworld 
(viele Praktika, Nebenjobs im Fachgebiet z.B.) aktiv halten.

Beispielsweise finde ich das Programm bei der TU Braunschweig gar nicht 
so schlecht:

https://www.tu-braunschweig.de/theophys

https://www.tu-braunschweig.de/theophys/numerische-plasmasimulationen/entwicklung-numerischer-simulationsmethoden

Wozu ein Studium? Die Zukunft liegt im Ausbildungsberuf des 
Quantenmechanikers (siehe auch 
https://www.golem.de/news/ausbildung-zum-quantenmechaniker-mehr-qubits-statt-mehr-ps-2204-164289.amp.html)

Quantenmechaniker schrieb:
> Wozu ein Studium? Die Zukunft liegt im Ausbildungsberuf des
> Quantenmechanikers

> 
https://www.golem.de/news/ausbildung-zum-quantenmechaniker-mehr-qubits-statt-mehr-ps-2204-164289.amp.html

Toll, Abi und Studium war schon immer was für Langweiler ;-)

https://youtu.be/pMyDQELV0z4?t=50