Forscher zeigen eine Art Quanten-Computerchip

Kompakte Ionenfalle auf der Fläche einer Briefmarke. Forscher der Universität Michigan haben nach eigenen Angaben den bislang ersten skalierbaren Quanten-Computerchip entwickelt, hergestellt mit den gleichen Techniken, die auch zur Fertigung aktueller Computerchips zum Einsatz kommen.

13. Januar 2006 um 10:18 Uhr / Jens Ihlenfeld

In ihrem Paper "Ion Trap in a Semiconductor Chip" beschreiben die Forscher um Physik-Professor Christopher Monroe einen Ansatz, um mit Hilfe von auf herkömmliche Art und Weise hergestellten Chips ein einzelnes Atom einzufangen und mit elektrischen Signalen zu kontrollieren.

Damit kommen die Forscher einem Quantencomputer wieder einmal einen kleinen Schritt näher, denn die eingefangenen Atome dienen als QBits. Die Schwierigkeit liegt im ersten Schritt aber darin, die geladenen Atome (Ionen) einzufangen und von der Umwelt zu isolieren.

Doch genau dies soll der an der Universität Michigan entwickelte Chip vereinfachen, denn der Chip hält in seinem Inneren ein einzelnes Atom im freien Raum. Überwacht wird es mit speziellen Lasern, kontrolliert über elektrische Signale.

Die Anordnung fällt dabei sehr kompakt aus und benötigt nur etwa die Fläche einer Briefmarke. Die notwendigen Elektroden werden in einem lithografischen Prozess hergestellt, wie er auch heute in der Chip-Herstellung zum Einsatz kommt. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher den Chip nun um viele weitere Elektroden erweitern, so dass er mehr Ionen aufnehmen kann.