Für moderne Computer hat Licht fast Schneckengeschwindigkeit

In den Computer werden nacheinander immer wieder neue Pakete in eine Glasfaserleitung eingespeist. Am Ende der Glasfaser kommen sie nach einiger Zeit wieder zurück in den Computer. Je länger die Glasfaser, desto mehr Qubits lassen sich erzeugen, solange die Störungen durch die Faser nicht zu groß werden. Bis das Licht zurückkommt, bleibt Zeit, um mit einem herkömmlichen Computer die nächsten Rechenschritte oder eine Fehlerkorrektur für ein bestimmtes Paket vorzubereiten, wobei einem Paket durch halbdurchlässige Spiegel gezielt Photonen in bestimmten Quantenzuständen hinzugefügt werden.

Stellenmarkt
  1. Senior Software Developer (m/w / divers)
    Eurowings Aviation GmbH, Köln
  2. (Senior) Software Developer (m/w/d)
    STABILO International GmbH, Heroldsberg
Detailsuche

Das stellt große Ansprüche an die herkömmliche Rechentechnik, immerhin müssen unbekannte Messergebnisse schnell aufgenommen und die richtige Reaktion entsprechend der Fehlerkorrektur oder der anstehenden Quantenrechnung berechnet werden. Aber klassische Computertechnik ist so schnell geworden, dass mit ihr selbst die Lichtgeschwindigkeit langsam erscheint. Zwischen zwei Rechentakten einer 3-GHz-CPU bewegt sich Licht nur um 10 Zentimeter vorwärts.

Der Lichtstrahl im Computer besteht aus vielen Paketen von Licht unterschiedlicher Frequenzen, die aber zusammen einen sogenannten Clusterzustand bilden müssen. Sie müssen alle durch Quantenverschränkung miteinander verbunden werden, wie die Qubits auf dem tiefgekühlten Chip von Sycamore.

Eine Million Qubits sind machbar, aber schwierig

In jedem dieser Pakete werden schon bei der Erzeugung Quanteneigenschaften der Photonen einer Frequenz mit den Eigenschaften der Photonen in zwei weiteren Frequenzen miteinander verschränkt, so dass alle drei gemeinsame Quanteneigenschaften teilen. Außerdem können die Eigenschaften einer Frequenz aus einem Paket mit den Eigenschaften der gleichen Frequenz im nächsten Paket verschränkt werden, die ihrerseits mit den restlichen Frequenzen des Pakets verschränkt sind.

Golem Akademie
  1. ITIL 4® Foundation: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    27./28.06.2022, virtuell
  2. Entwicklung mit Unity auf der Microsoft HoloLens 2 Plattform: virtueller Zwei-Tage-Workshop
    07./08.06.2022, Virtuell
Weitere IT-Trainings

Auf diese Weise entsteht ein dreidimensionaler Clusterzustand, in dem alles Notwendige zur Fehlerkorrektur schon eingebaut ist. Die Fehlerkorrektur geschieht durch die Verschränkung eines neu erzeugten Lichtpakets mit dem alten, wodurch festgestellten Abweichungen entgegengewirkt wird. Eine Glasfaser kann dadurch wie ein aktiver Arbeitsspeicher benutzt werden, um die Quantenzustände in einem Paket zu erhalten und für spätere Benutzung zu speichern. Andererseits kann die Fehlerkorrektur auch gleich mit der Durchführung einer Rechenoperation verknüpft werden.

Golem ENTHUSIAST

Durch das physikalische Prinzip ist das Äquivalent von einer Million Qubits viel einfacher in einem kompakten Computer realisierbar. Mit eindimensionalen Clusterzuständen, die nicht für Computer ausreichen, wurden eine Million Qubits schon vor fünf Jahren demonstriert. Bei den komplizierteren Zuständen sind die Anforderungen höher. Diese Anforderungen zu erreichen, ist die Aufgabe von Psiquantum, wenn sie einen Quantencomputer mit einer Million Qubits erzeugen wollen. Die Entwickler hoffen, das in fünf Jahren erreicht zu haben.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed
 Licht hat als Medium große Vorteile
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3


Bluejanis 01. Sep 2021

Natürlich ist der Zweck ein anderer. Bedingung dafür ist aber, "etwas" vor sich selbst...

Stefan Eßer 08. Mai 2021

Der Schaltplan und das Funktionsprinzip von ENIAC sind ja vor einigen Jahren...

Anonymer Nutzer 07. Mai 2021

Ja ... alle gleichzeitig.



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Cariad
Aufsichtsrat greift bei VWs Softwareentwicklung durch

Die Sorge um die Volkswagen-Softwarefirma Cariad hat den Aufsichtsrat veranlasst, ein überarbeitetes Konzept für die ehrgeizigen Pläne vorzulegen.

Cariad: Aufsichtsrat greift bei VWs Softwareentwicklung durch
Artikel
  1. Delfast Top 3.0: Ukrainische Armee setzt E-Motorräder zur Panzerjagd ein
    Delfast Top 3.0
    Ukrainische Armee setzt E-Motorräder zur Panzerjagd ein

    Ukrainische Infanteristen nutzen E-Motorräder, um leise und schnell zum Einsatz zu gelangen und die Panzerabwehrlenkwaffe NLAW zu transportieren.

  2. Überwachung: Polizei setzt Handy-Erkennungskamera gegen Autofahrer ein
    Überwachung
    Polizei setzt Handy-Erkennungskamera gegen Autofahrer ein

    In Rheinland-Pfalz werden Handynutzer am Steuer eines Autos automatisch erkannt. Dazu wird das System Monocam aus den Niederlanden genutzt.

  3. Love, Death + Robots 3: Mal spannend, mal tragisch, mal gelungen, mal nicht so
    Love, Death + Robots 3
    Mal spannend, mal tragisch, mal gelungen, mal nicht so

    Die abwechslungsreichste Science-Fiction-Serie unserer Zeit ist wieder da - mit acht neuen Folgen der von David Fincher produzierten Anthologie-Reihe.
    Von Peter Osteried

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    Daily Deals • Borderlands 3 gratis • CW: Top-Rabatte auf PC-Komponenten • Inno3D RTX 3070 günstig wie nie: 614€ • Ryzen 9 5900X 398€ • Top-Laptops zu Tiefpreisen • Edifier Lautsprecher 129€ • Kingston SSD 2TB günstig wie nie: 129,90€ • Samsung Soundbar + Subwoofer günstig wie nie: 228,52€ [Werbung]
    •  /