Quantencomputer in ST?

[Ich, Q]

Original geschrieben von Geordi LaForge
Also auf Schiffen der Galaxy Klasse sind auf drei zylindrische Kammern der Computerkern verteilt. Obwohl die Hardware eigentlich über das ganze Schiff verteilt ist, fällt doch der Hauptteil auf diese Kammern. Ist nach dem heutigen Stand der Quantencomputer auch nachvollziehbar, da diese auch extrem groß sind.

groß???
Ich dacht die wärn so "groß" wie'n paar Atome....
natürlich kann man das auch als groß bezeichnen, m,weenn mans aus dem Standpunkt eines Elektron sieht, aber das tut wohl keiner!
Bynaus du und dein schier unbegrenztes Wissen werden benötigt!!

[Sternengucker]

Original geschrieben von Bynaus
Natürlich ist der Computer in ST ein Quantencomputer, sogar ein sehr fortgeschrittener. Quantencomputer bedeutet nichts anderes, als das der Computer mit einzelnen Energiequanten rechnet, statt mit bestimmten Strömen, was einige Quantenmechanische Paradoxien zur Folge hat. Ein ST-Computer mit seinen vierfach phasenverschobenen Elektronen (=ein Quad) ist also durchaus ein Quantencomputer.

Hmm, nicht daß ich dir nicht in physikalischer Hinsicht immer vertrauen würde, aber woher stammt denn diese Erkenntnis?
habe ich so noch nie gehört/gelesen.


Ein Quad ist auch eine Speichereinheit. der Hauptcomputerkern hat laut dem TNG TM eine Speicherkapazität von 640. Megaquad.

Würde es sich um einzelne Quanten handeln, so würde ein Quad einem Bit entsprechen. Dann wären diese dollen 640 MQ gerade noch 80 MB.

Die Enterprise hätte also eine 400m³ große Festplatte von 1999 eingebaut... Whow was für ein Fortschritt

Soweit ich weiß gibt es keine offizielle Übersetzung für Quad. Es dürfte sich nur um ein Synonym für "Riesige MB Menge".

Eventuell etwas in Richtung "Quadrillion" (sprich Billiarde) Terabyte oder so in der Art.

Alles andere würde die genannten Werte schon in spätestens 3-4 Jahren hinter jedes Handy zurückfallen lassen, wenn erstmal die Festplatte-und-UMTS-Geräte kommen.

Zu den vierfach verschobenen Elektronen: ein Teil des Sub-Koprozessor-Netzwerkes ist qudritronisch. vermutlich war das gemeint
Von Einzelbit-Prozessen ist jedenfalls im TM nichts zu sehen. Da wird nur von Subraumfeldern zur Überlicht-Rechengeschwindigkeitermöglichung gefaselt. Das dürfte afaik aber eher in Richtung Positronik gehen.... (Allgemeine Definition als Supralicht Rechner, nicht verwendetes Medium, daß Positronen und Photonen was anderes sind weiß ich auch).

[Ich, Q]

Original geschrieben von Sternengucker

Ein Quad ist auch eine Speichereinheit. der Hauptcomputerkern hat laut dem TNG TM eine Speicherkapazität von 640. Megaquad.

Würde es sich um einzelne Quanten handeln, so würde ein Quad einem Bit entsprechen. Dann wären diese dollen 640 MQ gerade noch 80 MB.

Wenn 1 Quad = 1 Bit, dann sind doch 640 MegaQuad nich 80 MB, sondern 640MB... aber das macht in diesem Fall nich gerad den Unterschied!
Aber ich glaub Bynaus hat sich bloß verschrieben! Er meinte wohl Quantum(oder wie is der Singular von Quanten?)!!

Soweit ich weiß gibt es keine offizielle Übersetzung für Quad. Es dürfte sich nur um ein Synonym für "Riesige MB Menge".

Eventuell etwas in Richtung "Quadrillion" (sprich Billiarde) Terabyte oder so in der Art.

Alles andere würde die genannten Werte schon in spätestens 3-4 Jahren hinter jedes Handy zurückfallen lassen, wenn erstmal die Festplatte-und-UMTS-Geräte kommen.

es ist auch besser so! Würde es das geben wäre Quad in einigen Jahren nich mehr realistisch!
Aber man kann ja mal überlegen, was ein Schiff innerhalb von 7 Jahren so an Daten sammelt....

der letzte Absatz.... unverständlich für Leihen wie mich! Ich tus mal unter Fachgebrabel ab!

[Dirle]

Das hier habe ich von Ex-Astris-Scientia, und es geht um genau das selbe Problem.

Erleuchtung:

Speicherkapazitäten bei ST

Storage capacities It was a wise decision to introduce the fictional unit "quad" for the amount of computer data in TNG. Real-world hard disk volumes have increased more than a thousandfold since, and TNG computer data of a few megabytes (which was still a lot in 1987) would have become ridiculous by now. Considering that mentioned volumes were usually in the range of kiloquads to megaquads in TNG, it is obvious that one quad has to be several orders of magnitude more than one bit or one byte.

According to the STTNG Technical Manual the Enterprise-D has three main computer cores, two in the saucer and one in the stardrive section. Each core has "2,048 dedicated modules of 144 isolinear optical storage chips". At a capacity of 2.15 kiloquads per chip, this amounts to only 630,000 kiloquads per computer core. The STTNG Technical Manual, however, continues that "total storage capacity of each *module* is about 630,000 kiloquads". Shouldn't this read "of each core" if the other figures are correct? Since the calculated and the given value are the same, it is almost safe to say that the intention was 630,000 kiloquads per core and not the figure but the word "module" is wrong. Two of the computer cores working as backup systems, there would be no more than the above 630,000 kiloquads on the whole ship. There is possibly some more memory capacity in separate isolinear chips (2.15 kiloquads each), tricorders (6.91 kiloquads) and PADDs (4.3 kiloquads). However, the sheer size of the three cores each of which is as large as an entire office building indicates that almost the complete memory of the ship must be accumulated here. Since the Enterprise-D computer is the largest mobile computer to exist (TNG:"11001001"), 630,000 kiloquads should be the absolute limit for any mentioned data volume. It is plausible that only a small portion of this supposedly vast amount of data is relevant with respect to a specific problem, so the kiloquads and few megaquads frequently mentioned in TNG make sense.

Voyager authors, however, don't seem to care about such limitations and create an inflation of computer memory. Their figures always surpass the capacity of the Enterprise-D computer by many orders of magnitude:

20 gigaquads - information uploaded by the space anomaly in VOY: "Twisted"

50 gigaquads - data required to restore Chakotay's personality in VOY: "Cathexis"

15,000 gigaquads - extent of the Doctor's personality subroutine in VOY: "The Swarm"

30,000 gigaquads - data on romantic relationships collected by the Doctor in VOY: "Someone to Watch Over Me"

60 teraquads - data gathered from the anomaly in VOY: "One Small Step"

millions of teraquads - the Doctor's "fan mail" in VOY: "Virtuoso"

10 million teraquads - data on the Borg collected by the Hansens in VOY: "Dark Frontier" (ten years before TNG)

30 million teraquads - data collected during five years in VOY: "The Voyager Conspiracy"

47 billion teraquads - assimilated by One in VOY: "Drone" (all this data must come from Voyager's database)

teraquads of data Janeway has been checking to find out about Tuvok's birthday in VOY: "Fury" ;-)

102 gigaquads - extent of part of the holonovel Doctor's unnecessary subroutines in VOY: "Author, Author"

All figures *of specific data*, and even all figures *ever* mentioned on Voyager exceed the Enterprise-D memory by far, and it is silly that even the Doctor's personal files would do so. So is Voyager's computer and all related systems incredibly much more powerful? It almost seems so. Assuming that One downloaded the entire database in "Drone", Voyager would have *75 trillion* times the capacity of the Enterprise-D computer! This would compare like the entire internet to an obsolete pocket calculator! If and how such a vast memory can be integrated in One's small body is still another question. It is almost superfluous to point out that the dimensions of Voyager's (344m) computer must be much smaller than the huge Enterprise (642m) computer cores, rendering the increase of memory even less credible. Voyager's computer still seems to rely on isolinear chips, each of which is at least enough to store a holoprogram, as seen e.g. in "Course: Oblivion". Just for fun: 47 billion teraquads equal 2.18*1019 isolinear chips of 2.15 kiloquads each, which would occupy a volume of 100,000 cubic kilometers or 3,875 Borg cubes! We know Voyager is a little bit smaller. ;-)

There is actually neither an excuse nor an explanation for this blatant discontinuity. Voyager authors were obviously too fond of their gigas and teras, without checking the plausibility of such figures. It might be argued that Voyager's computer should be more advanced because the ship is newer. However, a trillionfold increase in a few years is simply ridiculous. Moreover, we should expect that the development of storage devices should significantly slow down until the 24th century, considering that the physical limit (the one-atom memory cell) will probably be achieved as soon as in the 21st century. The least credible figure and ultimate proof, however, are the 10 million teraquads collected already by the Hansens on the small science ship Raven, a decade before the new flagship Enterprise-D was commissioned with only 630,000 kiloquads capacity.

The only way to accept both the TNG and Voyager figures would be that one TNG quad is different from one Voyager quad. This, however, is anything but plausible, since the newer unit would definitely be given a new name to avoid confusion, and if at all, it would be defined so as to shrink the figures and not increase them to unhandy billions of gigaquads. It is absolutely safe to say that the unit quad was not redefined.

[Geordi LaForge]

Original geschrieben von Ich, Q

groß???
Ich dacht die wärn so "groß" wie'n paar Atome....
natürlich kann man das auch als groß bezeichnen, m,weenn mans aus dem Standpunkt eines Elektron sieht, aber das tut wohl keiner!
Bynaus du und dein schier unbegrenztes Wissen werden benötigt!!

Du greifst dir da exakt eine Komponente eines Quantencomputers raus. Ok, diese ist relativ klein, aber ein PC besteht ja auch nicht nur aus dem Prozessor (welcher auch relativ klein ist) sondern auch noch aus anderen Komponenten.
Das was ich in dem post vorher ansprach ist, dass die Gesamtheit des Quantenrechners groß ist.

Zum Quantenrechner allgemein. Es gibt mehrere Ansätze zur Realisierung eines Quantenrechners. Die Methode über die Ionenfalle, oder Kernspinresonanz werd ich mal kurz anschneiden, da die auch Thema meiner FA waren *g*


Bei der Ionenfalle werden Ionen in einer sog. Paulifalle eingefangen. Die "Falle" befindet sich im Hochvakuum, und die Ionen müssen auf beinahe 0 Kelvin abgekühlt werden. (kann man bsp. durch einen Laser erreichen)

Jedes Ion in der Falle entspricht einem Qubit. Befinden sich in der Falle z.B. 7 Ionen, verfügt der Quantencomputer über 7 Qubits.
Das Hauptproblem bei der Ionenfalle stellt das Herabkühlen auf die Anfangstemperatur von fast 0 Kelvin dar. Mit dieser Methode kann kein Quantencomputer mit einer großen Anzahl von Qubits gebaut werden, sondern wahrscheinlich mit höchstens 10-20.

-Kernbspinresonanz:

Einen "Quantencomputer" bildet ein einzelnes Molekül, wobei jedes Atom ein Qubit darstellt. Ein Molekül mit 10 Atomen verfügt also über 10 Qubits. Die Zustände 0 und 1 eines Qubits bilden jeweils die Spin-Zustände -1/2 und +1/2 der Kerne.

Eine Messung bzw. Änderung eines einzelnen Moleküls ist allerdings nicht möglich. Deshalb verwendet man statt dessen ca. 10^20 Moleküle! Es ergibt sich nun allerdings das Problem, daß sich alle gleich entwickeln müssen und den gleichen Anfangszustand haben müssen. Das ist aber heute auch schon realisierbar.

[Souvreign]

Nun also ist es doch recht unrealistisch, das so etwas in der Enterprise verwendet wird, denn die Teile scheinen doch recht hochkompliziert zu sein - wenn man auch bedenkt wie sorglos mit den Iso Chips umgegangen wird.

Außerdem ist ja über mir gesagt worden, das in Bezug auf Datenmengen und SPeicherkapazität viel Mist gebaut wurde und man sich da nie auf irgendwas geeinigt hat.

Also ich meine, das die Isochips irgendwie Prozessoren uns Speichereinheiten ander Grenze des Physikalisch machbaren sind, mit deversen Leitungen und Dateispeichern.

[Bynaus]

Natürlich wurde nie eine Umrechnung Quad <-> Bit gegeben, denn ansonsten hätte sich Datas Gehirn, oder auch der Computer der Enterprise wohl sehr schnell als völlig antiquiert erwiesen.

Die Entwicklung der Technik in allen anderen Bereichen lassen mich vermuten, dass in ST Quantencomputer zum Einsatz kommen, auch wenn das keine canon-Vermutung ist, da darüber AFAIR nie etwas gesagt wurde.

Die Tatsache, dass sowohl "Quantencomputer" als auch "Quad" mit Q beginnen, liess mich vermuten, dass es eine Verbindung zwischen dem Qubit und dem Quad gibt.

Da es sich hier aber nicht um "echte" Wissenschaft handelt, sondern um ST-imaginärwissenschaft, kann ich mich nicht richtig festlegen: es bleibt bei der Vermutung.

[Lt. Cmdr Lin]

Quantencomputer in ST

Hi,
alles gute Beträge, ABER (oh, mein Gott!! )es gibt einen kleinen Schönheitsfehler bei der Annahme:

Quantencomputer sind sauschnell, aber auch auch verdammt stoßempfindlich. Die Quecksilber Ionen, die durch den energetischen Zwischenzustand angehoben werden, können durch die kleinste Erschütterung zusammenbrechen, da es der kinetischen Energie entspricht. Deshalb werden heutige experimentelle Qomputer :P Öl- und Federgelagert.

Dann müßte jeder Computer auf den Starfleet Schiffen bei jedem Angriff einer fremden Macht zusammenbrechen und bespielsweise die Enterprise einen totalen LCARS Absturz im Kampf gegen die Borg haben, was natürlich nicht so gut kommt...

Meine Theorie demnach, was am wahrscheinlichsten wäre, sind Starfleet Computer auch Quantencomputer, die aber mit Hilfe von den Nanofeinen Leiterbahnen verwirklicht werden, wo die Quantenzwischenzustände auftreten, die heute unerwünscht sind. Je kleiner eine Leiterbahn auf dem Chip ist, um so mehr Elektronen können verschickt und um so mehr Datenleitungen können verlegt werden, dies hat aber eine Grenze - laß' mich nicht lügen - glaub' ich 7 µm - danach verhalten sich Chips wie ein großer Kondensator (ähnlich dem des Einstein-Bose Kondesat), da Elektronen von einer Leiterbahn auf die andere springen kann.

Iso-Chips schaffen's mit Hilfe Supraleitenden Mischung aus Platin und Iridium die Elektronen in eine lineare Richtung zu zwingen (deswegen heißt es auch Isolinearer Chip Iso (griech.)= gleich linear (lat.)= gradlinig, linienförmig)
Iso Chips werden weiterhin als Speichermedium auf Starfleet Schiffen dienen, und als Backup Systeme, sollten die Bio Neuralen Gelpacks wieder 'ne Erkältung haben. Ich prognosdiziere, das Starfleets Weiterentwicklung in der Richtung fortschreitet, beide Technologien zu vereinen, um ein Höchstmaß an Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten. Somit wäre der nächste logische Schritt einen Bio-Iso Hybrid Chip zu entwickeln . Meine Idee...

Für die Übertragung von Daten, werden immernoch das ODN genutzt, wobei man heutzutage in der Realität versucht, Polychromatische Laser einzusetzen, die dann superviele Informationen draufpacken kann, ohne das ein Cross Talking (überschneiden und Auslöschen verschieden Information gleicher Wellenlänge) entsteht. In ST wird dabei Laser ultravioletter Wellenlänge genutzt.

Am Forschungszentrum Jülich, ist es gelungen, primitive Hummer Nerven Axone mit einem IC zu verbinden und Impulse zu senden, ohne, das dabei der Nerv überbelastet wird, das stellen in Zukunft eine "neue" der Datenverbeitung dar, die Nerven werden tatsächlich in einer Nährlösung (leider nicht blau ) gehalten und in Kontakt mit den Leiterbahnen gebracht. Hauptschwerpunkt liegt in der Human Medizin, um Querschnittsgelähmten das Gehen wieder zu ermöglichen.

So, das wär's

Lt. Cmdr Lin

P.S.: Ich habe ein echten am Studio gebrauchten TNG Iso Chip von Ebay erworben, Bilder gefällig?

@ Ich, Q:

Also in "Besuch von der alten Enterprise" schaut sich Scotty die Iso-chips des Transporters an! Und die waren ungefähr so groß wie heutige Ram-Bausteine!

Ehh, nee nicht ganz :P - sind etwas größer länger als Wrigley's Kaugummis - 1 cm länger und 3 mm breiter

[Souvreign]

Allerdins haben die ja eine Art Stecksystem, und durch umstecken, kann man auch irgendwie bestimmte Sachen beinflussen (zB Deflektor in ST8 oder Kirk in ST7).

[Sternengucker]

Original geschrieben von Ich, Q
Wenn 1 Quad = 1 Bit, dann sind doch 640 MegaQuad nich 80 MB, sondern 640MB... aber das macht in diesem Fall nich gerad den Unterschied!

Nope. Ein BYTE = 8 Bit. Ein MB steht für ca eine Million Byte (eigentlich 1024*1024 Byte, aber technisch wird fast immer eine Million angegeben, so klingen die Plattengrößen noch eindrucksvoller ). Also achtmal soviel Bits.


Wenn es um die Umrechnung 640 Bit in Byte geht kommt man also bei 80 an. Mega ist dann eben die einmillionenfache Anzahl

[Ich, Q]

Sterni
ups
ich bin eben unwissend...(und stolz drauf!!)

Ich hab mal irgendwann im TV nen Bericht gesehen von einem Menschen dem an einige Nerven im Arm an Chips angeschlossen wurden! So konnte der Mann mittels etwas Übung "Befehle"(elektrische Impulse) an die Chips übermitteln! Die waren glaub ich an nen PC angeschlossen und so konnte der Mann einige wenige Funktionen des PCs mittels Gedanken bzw. der elektrischen Impulse seines Nervensystems steuern!
Das wär dann ne Weiterentwicklung dessen hier:

Original geschrieben von Lt. Cmdr Lin

Am Forschungszentrum Jülich, ist es gelungen, primitive Hummer Nerven Axone mit einem IC zu verbinden und Impulse zu senden, ohne, das dabei der Nerv überbelastet wird, das stellen in Zukunft eine "neue" der Datenverbeitung dar, die Nerven werden tatsächlich in einer Nährlösung (leider nicht blau ) gehalten und in Kontakt mit den Leiterbahnen gebracht. Hauptschwerpunkt liegt in der Human Medizin, um Querschnittsgelähmten das Gehen wieder zu ermöglichen.