Nachbereitung 2.1.2020

20200102/photo-20200102-174206.txt

+README: Quantencomputer: physikalische Realisierung von Qubits

README.md

-Spezial-Vorlesung am 2.1.2020: Quantencomputer
-==============================================
-
-Die Sicherheit aktueller Verschlüsselungsverfahren beruht auf der
-Schwierigkeit, bestimmte mathematische Probleme zu lösen (Beispiel:
-RSA-Verfahren – Primfaktorzerlegung).
-
-Im September 2019 meldete Google einen Durchbruch beim Bau eines
-_Quantencomputers_.  Mit Hilfe derartiger Systeme lassen sich die
-o.a. mathematischen Probleme in erheblich kürzerer Zeit lösen.
-Dies stellt die weltweite Datensicherheit in Frage.
-
-Dieser Vortrag soll beleuchten, wie Quantencomputer grundsätzlich
-funktionieren und skizzieren, auf welche Weise man damit aktuelle
-Verschlüsselungsverfahren (am Beispiel des RSA-Verfahrens) brechen
-kann. Desweiteren wird darauf eingegangen, welche Rollen
-Datensicherheit und Datenschutz in unserem Alltag spielen.
-
-Vorkenntnisse: Vektorrechnung, komplexe Zahlen  
-Uhrzeit und Raum: 15:45 bis ca. 17:15 Uhr, Seminarraum 3-30  
-Im Anschluß laden wir ein zu einer Diskussions- und Fragestunde.
-
 Hardwarenahe Programmierung
 ===========================
 
@@ -50,6 +28,7 @@ Vortragsfolien und Beispiele:
  * [05.12.2019: Bibliotheken, Differentialgleichungen](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191205/hp-20191205.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/master/20191205/)
  * [12.12.2019: make, Byte-Reihenfolge - Endianness](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191212/hp-20191212.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/master/20191212/)
  * [19.12.2019: Binärdarstellung negativer Zahlen, Speicherausrichtung - Alignment](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191219/hp-20191219.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/master/20191219/)
+ * [02.01.2020: Quantencomputer, Datensicherheit und Datenschutz](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20200102/hp-20200102.pdf) [**(Beispiele)**](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/tree/master/20200102/)
  * [alle in 1 Datei](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/hp-slides-2019ws.pdf)
 
 Übungsaufgaben:
@@ -85,6 +64,7 @@ Tafelbilder:
  * [05.12.2019: Schräger Wurf](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191205/photo-20191205-171706.jpg)
  * [19.12.2019: Interpretation von Bytes im Speicher als Zahlenwert](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191219/photo-20191219-172103.jpg)
  * [19.12.2019: Bildschirmspeicher als Beispiel für Speicherausrichting (Alignment)](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20191219/photo-20191219-172146.jpg)
+ * [02.01.2020: Quantencomputer: physikalische Realisierung von Qubits](https://gitlab.cvh-server.de/pgerwinski/hp/raw/master/20200102/photo-20200102-174206.jpg)
 
 Praktikumsunterlagen:
 ---------------------

common/landau-symbols-2.tex

@@ -15,22 +15,22 @@
     \psline[arrows=->](0,-10)(0,200)
     \psplot[plotpoints=200]{1}{125}{2 x 0.06 mul exp}
     \put(120,190){\mbox{$2^n$}}
-    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{1}{175}{0.6 2 x ln x ln 0.0000001 add ln mul exp mul}
+    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{3}{170}{30.0 2 x ln x ln 0.0000001 add ln mul sqrt exp mul -29.0 add}
     \color{red}
     \put(110,215){\mbox{$2^{\sqrt{\log n\,\cdot\,\log\log n}}$}}
     \color{black}
     \psplot[plotpoints=200]{0}{190}{x x mul 0.005 mul}
     \put(190,190){\mbox{$n^2$}}
-    \color{red}
-    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{1}{190}{x ln x mul 0.1 mul}
+    \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{x ln x mul 0.1 mul}
     \put(195,100){\mbox{$n \log n$}}
-    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{1}{190}{x ln x ln mul 2.3 mul}
-    \put(195,57.5){\mbox{$(\log n)^2$}}
+    \color{red}
+    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{1}{190}{x ln x ln mul 5.5 mul}
+    \put(195,148){\mbox{$(\log n)^2$}}
     \color{black}
     \psplot[plotpoints=200]{0}{190}{x 0.4 mul}
     \put(195,75){\mbox{$n$}}
     \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{x ln 10 mul}
-    \put(195,40){\mbox{$\log n$}}
+    \put(195,50){\mbox{$\log n$}}
     \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{30}
     \put(195,25){\mbox{$1$}}
     \put(205,0){\makebox(0,0)[l]{$n$}}

common/landau-symbols-3.tex

+\documentclass{article}
+
+\usepackage{pgscript}
+\usepackage{pstricks,pst-plot}
+
+\psset{unit=1cm}
+\pagestyle{empty}
+\setlength{\textwidth}{4cm}
+\setlength{\textheight}{7cm}
+
+\begin{document}
+  \psset{unit=0.5pt}
+  \begin{pspicture}(-20,-20)(250,200)
+    \psline[arrows=->](-10,0)(200,0)
+    \psline[arrows=->](0,-10)(0,200)
+    \psplot[plotpoints=200]{1}{125}{2 x 0.06 mul exp}
+    \put(120,190){\mbox{$2^n$}}
+%    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{3}{170}{30.0 2 x ln x ln 0.0000001 add ln mul sqrt exp mul -29.0 add}
+%    \color{red}
+%    \put(110,215){\mbox{$2^{\sqrt{\log n\,\cdot\,\log\log n}}$}}
+    \color{magenta}
+    \psplot[linecolor=magenta,plotpoints=200]{7}{163}{0.45 2 x 0.15 mul ln x 0.15 mul mul sqrt exp mul}
+    \put(140,215){\mbox{$2^{\sqrt{n \log n}}$}}
+    \psplot[linecolor=magenta,plotpoints=200]{0}{190}{x x mul 0.005 mul}
+    \put(190,190){\mbox{$n^2$}}
+    \color{black}
+    \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{x ln x mul 0.1 mul}
+    \put(195,100){\mbox{$n \log n$}}
+%    \psplot[linecolor=red,plotpoints=200]{1}{190}{x ln x ln mul 2.3 mul}
+%    \color{red}
+%    \put(195,57.5){\mbox{$(\log n)^2$}}
+    \color{black}
+    \psplot[plotpoints=200]{0}{190}{x 0.4 mul}
+    \put(195,75){\mbox{$n$}}
+    \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{x ln 10 mul}
+    \put(195,50){\mbox{$\log n$}}
+    \psplot[plotpoints=200]{1}{190}{30}
+    \put(195,25){\mbox{$1$}}
+    \put(205,0){\makebox(0,0)[l]{$n$}}
+%    \put(-10,210){\makebox(0,0)[l]{$g(n)$}}
+    \put(-10,210){\makebox(0,0)[l]{$\mathcal{O}\bigl(g(n)\bigl)$}}
+  \end{pspicture}
+\end{document}

hp-slides-2019ws.tex

@@ -32,4 +32,6 @@
   \includepdf[pages=-]{20191212/hp-20191212.pdf}
   \pdfbookmark[1]{19.12.2019: Binärdarstellung negativer Zahlen, Speicherausrichtung - Alignment}{20191219}
   \includepdf[pages=-]{20191219/hp-20191219.pdf}
+  \pdfbookmark[1]{02.01.2020: Quantencomputer, Datensicherheit und Datenschutz}{20200102}
+  \includepdf[pages=-]{20200102/hp-20200102.pdf}
 \end{document}