Forscher speichern Qubits bis zu 10 Sekunden

Fortschritt auf dem Weg zum Quantencomputer

Physiker am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen Speicher für Quantencomputer auf Basis von Ionen demonstriert, der seine Daten länger als 10 Sekunden hält - mehr als 100.000-mal länger als in vorherigen Experimenten mit den gleichen Ionen. Damit kommt man praxistauglichen Quantencomputern wieder einen Schritt näher.

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Quantencomputer basieren auf so genannten Qubits, die im Gegensatz zu Bits, die nur die zwei Zustände 0 oder 1 haben können, in einem Mischzustand aller möglichen Werte vorliegen. Durch die Ausnutzung von Quanteneffekten werden so Berechnungen möglich, die bisher als praktisch unlösbar galten. Quantencomputer sollen so beispielsweise Zahlen deutlich schneller faktorisieren können als herkömmliche Rechner.

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Die Forscher am NIST konnten nun Informationen in einem einzelnen Beryllium-Ion für längere Zeit speichern, indem sie andere Energielevel des Ions nutzten, um die Werte 1 und 0 zu repräsentieren. Diese neuen Quantenzustände reagieren nicht auf leichte Veränderungen im Magnetfeld, was zuvor zu einem Verlust der in den Ionen gespeicherten Informationen geführt hat.

Quantenspeicher müssen in der Lage sein, eine Superposition zu speichern, so dass ein Qbit, in diesem Fall das Ion, 0 und 1 gleichzeitig repräsentiert. Der neue Ansatz erlaubt es nun, diese Superposition eine Million Mal länger zu halten als bisher.

Die Forscher konnten auch zeigen, dass ein Paar verschränkte Ionen ihre Quantenzustände für bis zu 7 Sekunden halten können.

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