Quantencomputer: Datenspeicher aus einem einzigen Atom
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik(öffnet im neuen Fenster) haben einen neuen Speicher für Quantencomputer entwickelt. Sie speichern ein Qubit(öffnet im neuen Fenster) in einem einzigen Rubidium-Atom.
Qubits oder Quantenbits sind Quantensysteme, die zwei Zustände annehmen können. Sie sind die kleinste Speichereinheit beim Quantencomputer, entsprechend einem Bit beim herkömmlichen Computer. Ein Qubit kann als Polarisation eines Photons übertragen werden. Die Forscher um Holger Specht haben eine Möglichkeit gefunden, ein Qubit von einem Photon auf ein Rubidium-Atom zu übertragen, es darin zu speichern und dann wieder auszulesen.
Der Informationsaustausch findet in einem speziellen Resonator statt, in den ein Photon eindringen kann, aus dem es aber nicht mehr herauskommt. Dort gibt es seine Information an das Rubidium-Atom ab. Das wurde dafür zuvor mit Hilfe eines Lasers in den richtigen Energiezustand versetzt. Wird es wieder mit einem Laser beschossen, gibt es das Qubit in Form eines identisch polarisierten Photons wieder frei.
Derzeit könne das Rubidium-Atom das Qubit allerdings nur 180 Mikrosekunden lang speichern, schreiben die Forscher in einem auf dem Dokumentenserver Arxiv veröffentlichten Preprint(öffnet im neuen Fenster) . Sie seien jedoch sicher, dass sie das System so weiterentwickeln könnten, dass eine Speicherdauer von mehreren Sekunden möglich sei.