Quantenkryptografie
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AutorBeiträge
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10. Oktober 2008 um 16:10 Uhr #490318XaphanTeilnehmer
Ich find dieses Thema sehr interessant, da es ja eine neue Möglichkeit,
der Verschlüsselung ist. Diese befindet sich noch in der Erprobung / Entwicklung
und wird sicherlich in der Anfangszeit, der kommerziellen Vermarkten sehr
teuer sein.Link:
Spiegel.de – Quantenkryptografie2. Link: Homepage mit sehr viel detaillierten Informationen
http://www.secoqc.net (Secure Communication based on Quantum Cryptography)Hat natürlich seine Vor- und Nachteile, profitieren würde natürlich das Militär, Banken etc.
Nachteil sehe ich natürlich dadrin, dass die “Guten” nicht die Einzigen sein werden,
die diese Technik nutzen werden.Was haltet ihr davon?
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20. Oktober 2008 um 10:10 Uhr #779869VJoe2maxTeilnehmer
Die guten Banken (und das gute Militär)? 🙄 :+Das Verschränkungsprizip zu kryptographischen Zwecken zu nutzen wird ja schon seit vielen Jahren immer wieder in der Presse bejubelt. Das ist imo eines der typischen Themen, die effektiv (ähnlich wie Quantencomputer) noch so stark in den Kinderschuhen stecken und technisch auch weiterhin so kompliziert bleiben, dass das sie sehr wahrscheinlich nie aus dem Nischendasein das sie fristen herauskommen werden. Es ist zwar nicht auszuschließen, dass irgendwann Quantenkryptrographie und auch Quantencomputer nutzbar sein werden, aber ich habe starke Zweifel daran, ob dies wirklichen Nutzen bringen wird. Schon heute wird mit den leistungsfähigsten Rechnern im Wesentlichen Unfug getrieben.
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20. Oktober 2008 um 13:10 Uhr #779921McTrevorTeilnehmer
Nana, es gibt einige NP-harte Probleme die man mit Quantencomputern knacken kann und das ist durchaus seeeeeeehr interessant. Der Nutzen ist also auf jeden Fall gegeben!Das wir vermutlich während unserer Lebenszeit selbst nie einen Quantencomputer in Händen halten werden, ja da stimme ich dir zu.Bis dann denn!McTrevor
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20. Oktober 2008 um 17:10 Uhr #779983VJoe2maxTeilnehmer
Ob ein Problem interessant ist oder nicht liegt immer im Auge des Betrachters ;)Besonders bei Problemen mathematischer Natur müssen teilweise schon viele Erklärungsansätze und viele Verwindungen betrieben werden, um der potentiellen Lösung einen praktischen Nährwert zu entlocken. Hinzu kommt, dass viele geneigt sind besonders aufwändigen Rechnungen und Simulationen mehr Vertrauen zu schenken als ihrem eigenen Verstand. Das kann imo nicht Ziel der Technik sein.
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21. Oktober 2008 um 9:10 Uhr #780070McTrevorTeilnehmer
NP-harte Probleme sind eher algorithmischer als mathematischer Art. Und Algorithmen kommen immer erst nach dem Problem. Nachfrage besteht also. 😉 So Projekte wie Boinc gibt es, weil man eben keine effizienten Algorithmen für normale Rechner für die betrachteten Probleme hat. Probleme die man mit Quantencomputern effizienter lösen kann, können dann mit einem Rechner anstatt mit hunderttausenden gelöst werden. Das ist schon ein Anreiz finde ich. Aber ich merke schon, da geht wieder der Informatiker mit mir durch. :DBis dann denn!McTrevor
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21. Oktober 2008 um 10:10 Uhr #780075VJoe2maxTeilnehmer
Klar – wissenschaftliches Interesse ist immer da. Wäre auch schlimm wenn es nicht so wäre ;). Dennoch bin ich der Meinung, dass in Zeiten die existenziellere Probleme in naher Zukunft erahnen lassen, technische und menschliche Ressourcen nutzbringender eingesetzt werden können, als bei den versuchen Theorien zu beweisen oder mehr oder weniger ausgereifte Ideen mit Zahlen aus ebenso mehr oder weniger validierten Simulationsrechnungen zu untermauern. Man muss sich auch damit zufrieden geben können, dass gewisse Komplexitätsgrade nicht mehr komplett verstanden werden können. Sich mit dieser Erkenntnis auf Ergebnisse einer letztendlich erdachten Rechnung (wie gut sie auch sein mag) zu verlassen ist recht blauäugig – ganz unabhängig vom Themengebiet.Leider verkopft man sich aber häufig mit Dingen bei denen schon die Grundlagen eher ungewiss sind und deren Komplexitätsgrad grenzwertig oder sogar zu hoch ist. Der Versuch eine komplexe Theorie zu beweisen artet, wie man am LHC sehen kann, z. B. gern aus. Dabei ist auch der Nachweis des Higgs-Teilchens offenbar noch keine Validierung der zu beweisenden Theorien. Die Vorhersage dieses Teilchens ist auch ein Bestandteil, bzw. eine Konsequenz der Theorie und seine Existenz bzw. nicht Existenz muss nicht zwangsläufig eine Validierung bzw. Falsifizierung darstellen. Sollte das Teilchen nicht nachgewiesen werden und keinen bessere Idee gefunden werden, ist der nächste Schritt ein noch größerere Beschleuniger – davon kann man ausgehen -> Der Sinn des Ganzen??? :roll:Abgesehen davon haben wir inzwischen genügend Hinweise, dass das momentane Theoriengebäude sich zumindest für unsere technischen Bedürfnisse als relativ standfest erweist. Sollte es dennoch irgendwann zusammenbrechen und durch eine passendere Theorie ersetzt werden, so ist das kein Beinbruch, denn das ist Wissenschaft ;). Bis jetzt ist noch keine Theorie durch eine Computer erdacht worden und ich gehe davon aus und wünsche mir, dass dies auch weiterhin so bleibt. In anderen Bereichen wie z.B. der Klimaforschung, um auf ein laufendes Bonic-Projekt zu kommen, hilft es uns meines Erachtens auch wenig, wenn wir ein “anerkanntes” Klimamodell durchrechnen. Die Vorhersagen können prinzipbedingt kaum besser als die tägliche Wettervorhersage werden, und selbst wenn die Ergebnisse der Berechnungen exakt den Klimawandel beschreiben würden (was sich erst zeigen kann wenn es soweit ist), wäre damit noch kein einziges reales Problem, welches daraus resultiert, gelöst. Ob eine Simulation bei komplexen Zusammenhängen überhaupt nennenswerten Nutzen bringt ist meist eine Glaubenssache oder eine Sache der Erfahrung des Betrachters der Ergebnisse. Der Wirkungsgrad (Nutzen/Aufwand) vieler komplexer Rechnungen ist äußerst bescheiden.Letztendlich lösen die wenigsten Simulationen und andere komplexe Rechnungen reale Probleme. Irgendwie erinnert mich dieses Thema immer an die Episode im Anhalter durch die Galaxis, in der die Bewohner eines Planeten einen monströsen Computer bauen, der ihnen die Frage nach dem Leben, dem Universum und dem ganzen Rest beantworten soll und schlussendlich die Lösung 42 ausspuckt – ich denke der weitere Verlauf ist bekannt ;).Die Quantenkryptographie selbst ist imo hingegen ein technisch durchaus interessantes Feld – wenn auch, wie bereits gesagt, noch ein bisschen Zukunftsmusik. Zudem muss man dabei auch hier sehr genau den Wirkungsgrad beobachten. Sollte der Aufwand für eine derartige Verschlüsselung im Praxisbetrieb auch nach einer gewissen, zu definierenden, Entwicklungszeit prinzipbedingt zu hoch gegenüber dem Nutzen (dieser kann natürlich sehr unterschiedlich bewertet werden) sein, war es ein Schuss in den Ofen – allerdings kein ganz so kostspieliger wie bei manch anderen Dingen 😀
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21. Oktober 2008 um 12:10 Uhr #780082McTrevorTeilnehmer
Sorry, ich muss da widersprechen. Proteinfaltung ist z.B. ein np-hartes Problem das für die Forschung im Bereich der Biologie und Medizin (Krebs, Alzheimer, Parkinson) hoch interessant ist. Und du möchtest doch jetzt nicht abstreiten, daß oben genannte Krankheiten keine Probleme sind, oder? 😉
Außerdem verstehst du den Begriff der Komplexität im informationstechnischen Zusammenhang falsch (kein Vorwurf, daß geht jedem Nichtinformatiker so). Es handelt sich dabei nicht (zwangsläufig) um ein schwer zu verstehendes Problem, sondern im Gegenteil meist um sehr simple Probleme, für die selbst ein Laie sehr schnell einen richtigen Lösungs-Algorithmus angeben könnte. Der Begriff der Komplexität bezieht sich in der Informatik auf den Rechenaufwand, der nötig ist, die gewünschte Lösung zu berechnen.
Ein einfach verständliches Beipiel ist zum Beispiel das Handelsreisendenproblem.
Du hast einen Vertreter der eine gewisse Zahl von Städten (Anzahl=n) besuchen muss. Die Städte sind alle untereinander mit Strassen verbunden. Da Benzin teuer ist, möchte der Reisende nun die kürzeste Rundreise fahren, die alle Städte besucht und ihn an seinen Startort zurückbringt.Dieses Problem ist alles andere als schwer zu verstehen und jeder hier wüßte auch einen sehr primitiven Weg, es zu lösen: Man schaut sich (einfach) alle Rundreisen an und berechnet ihre Länge. Danach wählt man die kürzeste! Wirklich komplex im normalen Sinne ist das nicht.
Die Schwierigkeit die sich ergibt, ist nicht, daß es schwer wäre diese Lösung zu verstehen oder zu programmieren, sondern daß die Zahl der möglichen Rundreisen exponentiell wächst! Für drei oder vier Städte mag man das vielleicht noch von Hand ausrechnen. Sobald die Zahl der Städte aber zweistellig wird, lastet man heutige Tophardware schon ein Weilchen aus. Ab ca. 30 Städten wirst du auf heutiger Hardware das Ergebnis schätzungsweise nicht mehr vor deinem Tod bekommen, selbst wenn du 130 Jahre alt wirst. An dreistellige Problemgrößen brauchst du auch mit allen Rechnern auf diesem Planeten parallelgeschaltet nichtmal denken.
Zum Vergleich: Das Sortieren von ein paar Millionen Datensätzen dauert Sekunden bis Minuten auf heutiger Hardware.
Das TSP-Problem (Travelling Sales Person) ist nun bei weitem kein brennendes Problem der Menschheit und dafür gibt es auch ganz gute Näherungen mit akzeptabler Laufzeit. Proteinfaltung ist aber zum Beispiel ein Problem, deren Lösung sehr vielen Menschen sehr helfen könnte, und bei dem Näherungsverfahren nicht wirklich greifen.
Ich weiß jetzt aber ehrlich gesagt nicht, ob Proteinfaltung auch zu den Problemen gehört, für die schnelle Quantenalgorithmen existieren.
Bis dann denn!
McTrevor
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21. Oktober 2008 um 13:10 Uhr #780088VJoe2maxTeilnehmer
Du hast offenbar großes Vertrauen in die Menschen die aus den Ergebnissen der folding-Projekte irgendwelche Schlüsse ziehen wollen :DMit Komplexität meine ich nicht die Komplexität im Sinne des Informatikers – ich meine tatsächlich die schwer zu begreifenden Probleme. Dass es einfache Algorithmen für begreifbare aber schwer zu berechnende Probleme gibt ist schön und auch gut! Die Schwierigkeiten die ich damit habe folgen aber im nächsten Schritt. Gerade bei der Proteinfaltung lässt sich das schön darstellen. Nehmen wir an unser Algorithmus rechnet uns nach endlicher Zeit alle Winkel der Atombindungen innerhalb eines Proteins richtig aus und wir können dessen Struktur nun sichtbar machen. Das ist schön und wir können als Wissenschaftler eine Veröffentlichung darüber schreiben. Haben wir jedoch dadurch begriffen warum dieses oder jenes Protein diese oder jene Funktion erfüllt und wie es dies im Zusammenspiel mit anderen Molekülen oder gar einem ganzen Organ tut? Dieser Schritt ist der Komplexe, welcher das Problem so schwierig macht und nicht das Ausrechnen von Winkeln. Zwar ist die Visualisierung sicher ein probates Mittel, um sich besser vorstellen zu können wie Proteine aufgebaut sind und auch als Hilfe gewisse Funktionen ableiten zu können mag es nützlich sein, aber bei der Validierung der Richtigkeit meiner Interpretation kann mir der Rechner nicht helfen. Probleme wie die Proteinfaltung oder ein Klimamodell sind zugegeben für den Informatiker und insbesondere für die Hardware eine Herausforderung aber die Schlussfolgerungen sind damit nicht ansatzweise gezogen, noch führen die Ergebnisse zwangsweise zu den richtigen Schlüssen.Das ist der Punkt auf den ich hinaus will. Man kann ein schwer zu begreifendes komplexes (im Sinne von unüberschaubar) Problem nicht dadurch erschlagen, dass man Teilaspekte davon evtl. mit großem Aufwand beleuchtet, aber im Grunde keine imaginierbare und validierte Idee hat welche Konsequenzen der Einzelaspekt auf das Ganze hat. Mal ein anderes Beispiel, welches ohne Rechner auskommt – die Paläontologie:Man findet ein gut erhaltenes Skelett eine Dinosauriers. Dieses weißt ein “typisches” Pflanzenfressergebiss auf und in der Umgebung der Fundstelle werden fossile Farne gefunden. – Schlussfolgerung des Paläontologen: Da der Saurier ein Pflanzenfressergebiss hat, und Farne in der Umgebung waren, fraß dieser sicher Farne und war evtl. grün um sich darin zu tarnen. Außerdem war er kein Herdentier weil keine anderen Dinosaurier in der Nähe gefunden wurden (Ist natürlich übertrieben ;))So oder so ähnlich werden viele Aussagen gemäß des Aktualitätsprinzips oder auch rein aus der pseudoplausiblen Phantasie des Ausgräbers (z.B. grüne Farbe als Tarnung) als mehr oder weniger wissenschaftliche Tatsache dargestellt. Schnell verselbständigen sich diese Thesen und der geneigte Hobby-Paläontologe macht sich ein evtl. falsches Bild, davon wie es wohl gewesen ist. Mal abgesehen davon, dass es uns recht egal sein kann welche Farbe bestimmte Saurier hatten oder auch was sie fraßen, passiert dasselbe auch mit vielen Ergebnissen aus Simulationsrechnungen und anderen komplexen Rechnungen (nach Informatiker Lesart :D). Die Interpretation der Ergebnisse und der Einordung in das große Ganze gelingt immer nur so gut oder schlecht, wie der Wissenstand der beteiligten Personen oder Gesellschaften ist. Falsche Schlüsse aus Ergebnissen zu ziehen ist mindestens so einfach wie das Ziehen richtiger Schlüsse ;).
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21. Oktober 2008 um 14:10 Uhr #780112VJoe2maxTeilnehmer
d´accord! Es ist aber trotzdem für manche Leute schwer einzusehen, dass eine Simulation nicht die Wirklichkeit abbildet sondern die Theorie die man sich dazu zurecht gelegt hat. So mancher Simulant tut alles, um seine Ergebnisse zu rechtfertigen, auch wenn sein Modell offensichtlich mangelhaft ist. Je nach dem wie schlau er das anstellt wird manchmal mit unsinnigen Annahmen weiter gearbeitet, nur weil eine Person nicht über ihren Schatten springen konnte. So ist es leider im Alltag häufig wenn es um Simulationen geht.
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21. Oktober 2008 um 14:10 Uhr #780104McTrevorTeilnehmer
Ja, denken müssen die Leute natürlich schon noch selbst. Aber durch solche Berechnungen kann man oft halt Indizien für oder Beweise gegen ein Modell erhalten. Insofern helfen einem solche Berechnungen, daß eigene Verständnis für ein zu lösendes Problem zu verbessern. Und dies hilft beim Finden einer Lösung!Natürlich schmeißt man nicht den Rechner an und wenn der fertig gerechnet hat, dann ist das Welthungerproblem gelöst. Aber es gibt nunmal Probleme die man ohne Rechner nur schwer oder gar nicht in den Griff kriegt.Und natürlich kann man auch mit falschen Modellen simulieren und die Ergebnisse dann in die Tonne treten. Das hat dann aber auch was Gutes, immerhin hat man das Modell falsifiziert, was einen auch einen Schritt nach vorne bringt. Du kannst es drehen und wenden wie du willst: Ohne Computersimulationen wäre die Welt heute eine andere als sie ist. Und wenn du schreibst, daß die Verwendung von Computern einen nicht zur zwangsläufig zur richtigen Lösung führt, dann hast du natürlich recht, allerdings führt die Nichtverwendung von Computern genauso wenig zwangsläufig zu einer richtigen Lösung. Im Gegenteil: Mit Computern läßt sich ein Modell viel schneller falsifizieren als von Hand (was oft gar nicht möglich ist).Natürlich ist die “Brute-Force”-Verwendung von Computern in der Forschung nicht elegant, aber dafür sie ist effizient:!:Bis dann denn!McTrevor
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