Abo
  • Services:

Max-Planck-Institut: Quantencomputer werden Silizium-Chips ähnlicher

Deutsche Wissenschaftler haben ein Quantengatter aus nur einem Photon und einem Atom gebaut. Sie vereinen dabei die Vorteile optischer Übertragung mit der von Quantencomputern, wodurch sich komplexe Schaltungen ähnlich denen aktueller Halbleiter bauen lassen könnten.

Artikel veröffentlicht am ,
Zwischen den blauen Spiegeln ist ein Rubidium-Atom gefangen.
Zwischen den blauen Spiegeln ist ein Rubidium-Atom gefangen. (Bild: MPQ)

Forscher am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (MPQ) in Garching bei München haben ein neuartiges Quantenlogikgatter gebaut. Solche Gatter sind bei bisheriger Computertechnik die Basis für elektronische Schaltungen. Da die Übertragung von Informationen von einem einzelnen Rechenwerk eines Quantencomputers bisher aber nur über die direkt benachbarte Einheit möglich war, ließen sich keine komplexen Gatter erzeugen.

Stellenmarkt
  1. cab Produkttechnik GmbH & Co. KG, Karlsruhe
  2. Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes gGmbH, München, Wiesentheid

Am MPQ wurde dieses Problem gelöst, indem schwache Laserimpulse auf ein einzelnes Atom geschossen werden. Durch Spiegel, die als Filter und Resonator dienen, wird das Atom, das den Quantencomputer darstellt, nur von einem einzelnen Photon getroffen. Dieses Photon reagierte mit dem Atom abhängig von dessen Quantenzustand und wird dann reflektiert. Je nach dem Logikzustand des Quantenbits, was einer 0 oder 1 entspricht, ändert sich die Polarisation des reflektierten Photons. Damit ist die Übertragung der Information erreicht.

Ein wesentliches Merkmal von Quantencomputern ist aber, dass ein Qubit auch mehrere Zustände als nur 0 oder 1 annehmen kann. Auch diese Eigenschaften lassen sich laut dem MPQ durch einzelne Photonen übertragen, denn: Ein Versuch, bei dem das Rubidium-Atom mit zwei Lichtquellen beschossen wurde, hat ergeben, dass diese ebenfalls wie in der Theorie vorhergesagt mit dem Qubit reagieren.

Damit, so hoffen die Wissenschaftler, lassen sich in Zukunft auch komplexe Logikgatter aus vielen Qubits konstruieren, bei denen die Signalübertragung untereinander durch optische Verfahren erfolgt. Die dafür nötigen optischen Verbindungen, die sich mit Mitteln der Halbleiterfertigung herstellen lassen, hatten britische Forscher bereits 2011 vorgestellt. Auch die Vernetzung mit herkömmlicher Elektronik, bei welcher die Übertragung von Chip zu Chip per Licht schon erprobt wird, könnte so möglich werden.

Das Team des MPQ um die Physiker Gerhard Rempe und Stephan Ritter hat seine Ergebnisse in einer Arbeit bei Nature veröffentlicht.



Anzeige
Spiele-Angebote
  1. 12,99€ + 1,99€ Versand oder Abholung im Markt
  2. (-15%) 23,79€
  3. 59,99€ mit Vorbesteller-Preisgarantie

Blair 13. Apr 2014

Das sind alles keine Probleme die Quantencomputer effizient lösen können, nicht mal für...

derats 11. Apr 2014

Klar, alle Verfahren, die nicht auf Problemen wie dem diskreten Logarithmus oder...


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
Nasa-Teleskop: Überambitioniert, überteuert und in dieser Form überflüssig
Nasa-Teleskop
Überambitioniert, überteuert und in dieser Form überflüssig

Seit 1996 entwickelt die Nasa einen Nachfolger für das Hubble-Weltraumteleskop. Die Kosten dafür stiegen seit dem von 500 Millionen auf über 10 Milliarden US-Dollar. Bei Tests fiel das Prestigeprojekt zuletzt durch lockere Schrauben auf. Wie konnte es dazu kommen?
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Nasa Forscher entdecken Asteroiden, bevor er die Erde erreicht
  2. Nasa 2020 soll ein Helikopter zum Mars fliegen
  3. Raumfahrt Nasa startet neue Beobachtungssonde Tess

Segelschiff: Das Vindskip steckt in der Flaute
Segelschiff
Das Vindskip steckt in der Flaute

Hochseeschiffe gelten als große Umweltverschmutzer. Neue saubere Antriebe sind gefragt. Der Norweger Terje Lade hat ein futuristisches Segelschiff entwickelt. Doch solch ein neuartiges Konzept umzusetzen, ist nicht so einfach.
Ein Bericht von Werner Pluta

  1. Energy Observer Toyota unterstützt Weltumrundung von Brennstoffzellenschiff
  2. Hyseas III Schottische Werft baut Hochseefähre mit Brennstoffzelle
  3. Kreuzschifffahrt Wie Brennstoffzellen Schiffe sauberer machen

Youtube Music, Deezer und Amazon Music: Musikstreaming buchen ist auf dem iPhone teurer
Youtube Music, Deezer und Amazon Music
Musikstreaming buchen ist auf dem iPhone teurer

Wer seinen Musikstreamingdienst auf einem iPhone oder iPad bucht, muss oftmals mehr bezahlen als andere Kunden. Der Grund liegt darin, dass Apple - außer bei eigenen Diensten - einen Aufschlag von 30 Prozent behält. Spotify hat Konsequenzen gezogen.
Ein Bericht von Ingo Pakalski

  1. Filme und Serien Nutzung von kostenpflichtigem Streaming steigt stark an
  2. Highend-PC-Streaming Man kann sogar die Grafikkarte deaktivieren
  3. Golem.de-Livestream Halbgott oder Despot?

    •  /