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. A.B.S. Global Factoring AG, Wiesbaden
  2. Stadt Frankfurt am Main, Frankfurt am Main

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
Hardware-Angebote
  1. 119,90€
  2. 208,71€ für Prime-Mitglieder
  3. 399€ (Wert der Spiele rund 212€)

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
       


Sony Xperia L3 - Hands on (MWC 2019)

Sony hat das Xperia L3 auf dem MWC 2019 in Barcelona vorgestellt. Das Einsteiger-Smartphone mit Dual-Kamera steckt in einem schmalen 2:1-Gehäuse. Es hat den Fingerabdrucksensor wieder auf der rechten Seite. Das Smartphone erscheint Anfang März 2019 zum Preis von 200 Euro.

Sony Xperia L3 - Hands on (MWC 2019) Video aufrufen
EEG: Windkraft in Gefahr
EEG
Windkraft in Gefahr

Besitzer älterer Windenergieanlagen könnten bald ein Problem bekommen: Sie erhalten keine Förderung mehr. Das könnte sogar die Energiewende ins Wanken bringen.
Ein Bericht von Daniel Hautmann

  1. Windenergie Mister Windkraft will die Welt vor dem Klimakollaps retten
  2. Offshore-Windparks Neue Windräder sollen mehr Strom liefern
  3. Fistuca Der Wasserhammer hämmert leise

Google: Stadia tritt gegen Gaming-PCs, Playstation und Xbox an
Google
Stadia tritt gegen Gaming-PCs, Playstation und Xbox an

GDC 2019 Google streamt nicht nur so ein bisschen - stattdessen tritt der Konzern mit Stadia in direkte Konkurrenz zur etablierten Spielebranche. Entwickler können für ihre Games mehr Teraflops verwenden als auf der PS4 Pro und der Xbox One X zusammen.
Von Peter Steinlechner


    Uploadfilter: Der Generalangriff auf das Web 2.0
    Uploadfilter
    Der Generalangriff auf das Web 2.0

    Die EU-Urheberrechtsreform könnte Plattformen mit nutzergenerierten Inhalten stark behindern. Die Verfechter von Uploadfiltern zeigen dabei ein Verständnis des Netzes, das mit der Realität wenig zu tun hat. Statt Lizenzen könnte es einen anderen Ausweg geben.
    Eine Analyse von Friedhelm Greis

    1. Uploadfilter Fast 5 Millionen Unterschriften gegen Urheberrechtsreform
    2. Uploadfilter EU-Kommission bezeichnet Reformkritiker als "Mob"
    3. EU-Urheberrecht Die verdorbene Reform

      •  /