Abo
  • Services:

Neue Lichtquelle für Quantencomputer

Forscher nutzen einzelne Moleküle als überlegene Photonenquelle

Forscher des University College London und der Ludwig-Maximilians-Universität München haben eine neue Methode entwickelt, um Photonen bzw. Quanten elektromagnetischer Energie über einen langen Zeitraum auszustrahlen, die in ihren Eigenschaften ununterscheidbar sind. Damit wollen die Forscher die Entwicklung eines Quantencomputers vereinfachen.

Artikel veröffentlicht am ,

Während in herkömmlichen Computern Informationen in Bits gespeichert werden, die nur in den Zuständen 0 oder 1 vorkommen, kodieren Quantencomputer ihre Informationen als so genannte Qubits, die als 0, 1 oder beides gleichzeitig existieren können. Auf Grund dieser Superposition können Quantencomputer anders als die heute genutzten Geräte sehr viele Rechenoperationen parallel ausführen. Erste Experimente haben bereits bestätigt, dass Quantencomputation möglich ist, wenn auch nur bei einer sehr kleinen Anzahl von Qubits.

Stellenmarkt
  1. MED-EL Medical Electronics, Innsbruck (Österreich)
  2. Fresenius Netcare GmbH, Bad Homburg

Als Qubits eignen sich Photonen, also Lichtquanten, sehr gut, weil sie sehr einfach und in großer Menge produziert werden können und leicht zu manipulieren sind. In Quantencomputern, die mit Licht arbeiten, stammen die Photonen aus einer Lichtquelle. "Dafür braucht man aber völlig neuartige Lichtquellen", erklärt Dr. Andreas Zumbusch vom University College London, der zusammen mit Prof. Dr. Christoph Bräuchle vom Institut für Chemie der Ludwig-Maximilians-Universität München an solchen Lichtquellen forscht.

Bisher wurden dazu extrem abgeschwächte Laser-Lichtquellen genutzt, die in einem sehr kurzen Zeitraum nur ein Photon abgeben."Wir zeigen jetzt aber, dass man ein einzelnes Molekül mit einem von uns entwickelten Anregungsverfahren als Quelle für Photonen der gewünschten Qualität verwenden kann", so Zumbusch. "Ein Molekül kann dabei über mehrere Stunden einen Strom hochqualitativer Photonen emittieren."

Die dabei emittierten Photonen sind ununterscheidbar. Als Beweis dafür wies das Forscherteam die so genannte Zwei-Photonen-Interferenz nach. Dabei werden zwei Photonen nacheinander emittiert. Das erste bewegt sich über eine längere Strecke und trifft deshalb zeitgleich mit dem nach ihm ausgesandten Photon auf einen Spiegel auf. Dieser reflektiert eine Hälfte des eintreffenden Lichts, lässt aber die andere Hälfte durch. Im vorliegenden Experiment konnten die beiden Photonen nach dem Auftreffen auf den Spiegel nur noch gemeinsam nachgewiesen werden, was als Nachweis der Ununterscheidbarkeit von Photonen gilt.

"Den Quantencomputer werden wir auch mit unseren Ergebnissen vorerst noch nicht bauen können", meint Zumbusch. "Wir wollen jetzt aber eine gepulste Anregung verwenden, so dass wir die Photonen wie auf Knopfdruck erzeugen können. Dazu kommt dann noch die Möglichkeit, sie besser nachweisen zu können, damit wir aus einem Molekül eine möglichst intensive Quelle einzelner ununterscheidbarer Photonen machen können."



Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. (2 Monate Sky Ticket für nur 4,99€)
  2. (u. a. Spider-Man 1-3 für 8,49€, X-Men 1-6 für 23,83€ und Batman 1-4 für 14,97€)

Sebbi 20. Jun 2005

So lange wird das nicht mehr dauern mit den Quantencomputern. Schon bei heutigen Rechnern...

Mehmed aus Kabul 20. Jun 2005

des Herren vom "University College London", Dr. Andreas Zumbusch, ein Deutscher. Da sieht...


Folgen Sie uns
       


Apple WWDC 2018 Keynote in 11 Minuten - Supercut

Im Supercut zur WWDC 2018 zeigen wir in zehn Minuten, was Apple Entwicklern und Nutzern von iOS 12, MacOS Mojave und WatchOS 5 und TvOS präsentiert hat.

Apple WWDC 2018 Keynote in 11 Minuten - Supercut Video aufrufen
K-Byte: Byton fährt ein irres Tempo
K-Byte
Byton fährt ein irres Tempo

Das Startup Byton zeigt zur Eröffnung der Elektronikmesse CES Asia in Shanghai das Modell K-Byte. Die elektrische Limousine basiert auf der Plattform des SUV, der vor fünf Monaten auf der CES in Las Vegas vorgestellt wurde. Unter deutscher Führung nimmt der Elektroautohersteller in China mächtig Fahrt auf.
Ein Bericht von Dirk Kunde

  1. KYMCO Elektroroller mit Tauschakku-Infrastruktur
  2. Elektromobilität Niu stellt zwei neue Elektromotorroller vor
  3. 22Motor Flow Elektroroller soll vor Schlaglöchern warnen

3D-Druck on Demand: Wenn der Baumarkt Actionfiguren aus Stahl druckt
3D-Druck on Demand
Wenn der Baumarkt Actionfiguren aus Stahl druckt

Es gibt viele Anbieter für 3D-Druck on Demand und die Preise fallen. Golem.de hat die 3D-Druckdienste von Toom, Conrad Electronic, Sculpteo und Media Markt getestet, um neue Figuren der Big-Jim-Reihe zu erschaffen.
Ein Praxistest von Achim Sawall


    Jurassic World Evolution im Test: Das Leben findet einen Weg
    Jurassic World Evolution im Test
    Das Leben findet einen Weg

    Ian Malcolm hatte recht: Das Leben wird ausgegraben und gebrütet, es frisst und stirbt oder es bricht aus und macht Jagd auf die Besucher. Nur leider haben die Entwickler von Jurassic World Evolution ein paar kleine Design-Fehler begangen, so wie Henry Wu bei der Dino-DNA.
    Ein Test von Marc Sauter

    1. Vampyr im Test Zwischen Dracula und Doktor
    2. Fe im Test Fuchs im Farbenrausch
    3. Thaumistry: In Charm's Way im Test Text-Adventure der ganz alten Schule

      •  /