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Klassische Computer verarbeiten Informationen durch einfache logische Operationen, d. h. durch binäre Addition bzw. Multiplikation.
Schauen wir uns eine einfache Metapher, einen Lichtschalter an.
Betrachten wir die Wahrheitstabellen für binäre Addition und Multiplikation. Das neutrale Element der Addition ist Null (0), das der Multiplikation ist plus Eins (+1). In beiden Fällen interpretieren wir das neutrale Element als „Schalter nicht umstellen“. Die Zahl Eins (1) bei der Addition bzw. minus Eins (-1) bei der Multiplikation interpretieren wir als „Schalter umstellen“. Die Ausführung von zwei Operationen nacheinander (x + y bzw. x • y) führt zu den hier gezeigten Wahrheitstabellen. Insbesondere ist die Operation „Schalter zweimal umstellen“ identisch mit „Schalter nicht umstellen“.
Die Rechnungen eines klassischen Computers basieren auf diesen einfachen Regeln. So bezeichnet man die Operation „Schalter umstellen“ an einem einzelnen Bit in der Informatik als NOT-gate.
Die hier gezeigte Wahrheitstabelle der binären Addition entspricht dem CONTROLLED NOT-gate.
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