Re: [Philweb] nochmal Kausalität und Korrelation

Am 17.01.2020 um 16:47 schrieb Claus Zimmermann via Philweb:  "It has been suggested that reality works like a quantum computer" Das ist natürlich eine auf den ersten Blick verwegen anmutende, sowie die von uns konkret wahrgenommene Lebens-Realität abstrakt verkürzende Aussage! Aber schließlich ergänzt Philip Gibbs (Auto des „verlinkten“ Artikels): „but such claims are just words if they are not backed up by sound mathematics.“ und relativiert: „Admittedly it is a speculative theory, but if it is true, it may help us to understand the principles we need to build the next generation of powerful computing technology. This is a possibility that cannot be ignored.“ Nebenbei bemerkt, handelt es sich bei diesem Artikel um eine hervorragende Übersicht und Erläuterung zum „holographischen Prinzip“, auf das ich kürzlich hier eingegangen bin. Allerdings setzt die Beschäftigung mit diesem Thema voraus, sich schon einige Zeit damit vertraut gemacht zu haben. Vermutlich liegt die hier zu diesem Thema aufscheinende Diskrepanz darin begründet, dass der Blick auf unsere konkrete Lebenswelt (und eben auch das mit der Alltagsrealität verbundene und mit ihr wachsende Erfahrungswissen) aus sehr unterschiedlichen Blickwinkeln erfolgt und dementsprechend beschrieben bzw. diskutiert wird. In Wirklichkeit liegt gar kein Dissenz vor, wenn man es vermag, jeweils einen Perspektivenwechsel zu wagen, das Thema gedanklich „durch die Brille“ dessen zu betrachten und zu werten, der einen anderen Schwerpunkt seiner Profession oder auch nur seiner Interessen hat. Wenn ich es für meinen Part ausdrücken darf, bin ich diesbezüglichen Argumenten aus „beiden Welten“ - also naturwissenschaftlich und philosophisch sowie psychologisch - wohl nur deshalb (zu etwa gleichen Teilen) zugänglich, weil ich durch jeweils dementsprechende Ausbildungsphasen geprägt wurde:  Technikaffin (doch hoffentlich kein Homo Faber) einerseits, andererseits ohne Philosophie (in welcher Ausformung auch immer betrieben) nicht lebensfähig. Ein „erfahrungsunabhängiges Erfahrungswissen“ zu generieren, kann zunächst nur bedeuten, dass bislang im Gehirn des Menschen nicht verankertes (phylogenetisch bzw. erworben angelegtes) Wissen durch Information erweitert wird, die auf grundsätzlich neuen Erkenntnissen (durchaus als Ergebnis naturwissenschaftlicher Forschung generiert) basiert. Mit solchermaßen erweiterter Sicht auf ein damit verändertes Weltbild wird sich neues Erfahrungswissen im (zunehmend auch kollektiven) Bewusstsein der Menschen einprägen. Dabei dürfte klar sein, das Lebens-Realität weder mit bislang verfügbaren Digital-Rechnern (trotz gigantischer Leistungssteigerungen in den letzten Jahren) simuliert,  geschweige denn emuliert werden kann. Selbst auf Hochleistungsrechnern implementierte Algorithmen bzw. Mechanismen der numerischen Mathematik sowie der KI (Künstliche Intelligenz) basieren systembedingt (nur) auf zweiwertiger Logik (1/0) und können daher ausschließlich sequentielle Symbolverarbeitung bewirken. Gänzlich anders die Leistungsfähigkeit eines (für den lebenspraktischen Einsatz - sofern überhaupt dazu einsetzbar - erst noch zu entwickelnden) Quanten-Computers, der aufgrund seiner Qubit-Technologie eine Parallelverarbeitung von Daten in bislang unvorstellbarem Umfang ermöglichen würde. Ein Qubit kann sich für eine bestimmte Zeitspanne (Kohärenzzeit) in einem Zwischenzustand aus Null und Eins befinden: Superposition - nicht irgendwo dazwischen, sondern beide Zustände haben eine bestimmte Gewichtung, die dann bei einem Rechenvorgang (Messung) in einen der beiden eindeutig definierten Zustände des Qubits übergeht (Dekohärenz). Dieser Wert lässt sich nun in einem „klassischen“ Bit (0 oder 1) speichern; insofern ist auch der Quantencomputer ein Digitalrechner. Die Herstellung von SQUIDs ( Qubits aus Ionen oder supraleitenden Schleifen - nebenbei: Supraleitung verlangt „Superkühlung“) ist hochkompliziert und u.a. damit bezüglich seiner Alltagstauglichkeit (auch hinsichtlich der in seinem räumlichen Umfeld vorhandenen Störgrößen, die zu „ungewollter“ Dekohärenz der Qubits führen) noch meilenweit von praktisch verwertbarer Serienproduktion entfernt. Überdies müssen für  sinnvoll praktikablen Einsatz dieser Q-Rechner geeignete „Quanten-Algorithmen“ entwickelt werden. Ein derartiges Computer-Programm wird als „Eingangsgrößen“ einen beliebig großen (zu berechnenden) Wertevorrat von Elementen bereitstellen, aus deren Überlagerungszustand sich schließlich nur ein höchstwahrscheinlichst zutreffendes Ergebnis herausbildet. Selbst wenn sich, wie im zitierten Artikel beschrieben, das Problem ungewollter Dekohärenz durch äußere Störeinflüsse mittels Fehlerkorrekturverfahren umgehen ließe („ information engineers hope to use against the decoherence problem is to apply quantum error correcting codes to keep the information sound“) würden sich Quanten-Rechner vornehmlich nur für mathematisch formulierte Rechenprozesse eignen bzw. lohnen, wo aus einem sehr großen Werte-Input ein mit höchster Wahrscheinlichkeit zutreffendes Resultat ermittelt wird (Suche der Nadel im Heuhaufen). Derartig spezialisiert wird dieser Rechnertyp vermutlich nie gänzlich die heute verwendeten Computer ersetzen sondern diese lediglich auf ideale Weise ergänzen. Weitaus bedeutsamer erscheint mir deshalb zunächst die Weiterentwicklung von Analogrechnern; hier werden keine Bits  (0 oder 1) sondern kontinuierliche Werte (von 0 bis 1) verarbeitet und das bei deutlich höherer Verarbeitungsleistung als heute verfügbare Digitalrechner. Soweit erstmal hierzu. Mit bestem Gruß an Dich und in die Runde! - Karl PS: cz „liegt das vielleicht daran, daß die Realität, von der hier die Rede ist ("It has been suggested that reality works like a quantum computer"), nicht die des Alltags ist, denn da treten ja keine Quanteneffekte auf“ Ich denke, im Alltag treten sehr wohl Quanteneffekte auf – wir bemerken dies nur nicht  :-)) Aber dazu später mehr (hier auf diesem Kanal)...