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Quanten-Rechenmaschinen mit atomaren Qubits zeigen erhebliches Potenzial

Ein bislang nur wenig beachtetes Konzept könnte die Entwicklung von in der Praxis nutzbaren Quanten-Rechnern beschleunigen: Zwei Gruppen ist es gelungen, gefangene Atome als Qubits zu verwenden.

Quanten-Rechenmaschinen mit atomaren Qubits zeigen erhebliches Potenzial

(Bild: S. Debnath)

Zwei Forschergruppen in den USA haben unabhängig voneinander Quanten-Maschinen vorgestellt, die als Qubits Atome verwenden und auf eine schnellere Nutzbarkeit von Quanten-Effekten in der Praxis hoffen lassen. Zwar stellen die neuen Systeme noch keine universellen Quantencomputer für beliebige Berechnungen dar, doch sie könnten sich besser skalieren lassen als die bislang verfolgten Konzepte in diesem Bereich. Das berichtet Technology Review online in "Schneller rechnen mit Atom-Qubits".

Die beiden Fachaufsätze wurden Ende November in der Zeitschrift Nature veröffentlicht und stammen von Teams an MIT und Harvard University sowie an der University of Maryland und den National Institutes of Standards der USA. Beide Gruppen haben demnach spezielle Quanten-Rechenmaschinen mit jeweils mehr als 50 Qubits gebaut – deutlich mehr als das, was bislang gezeigt wurde. In beiden Fällen ging es um Quanten-Simulatoren, also Maschinen, die mit analogen Berechnungen simulieren, wie Quantenpartikel interagieren.

Will Zeng, Forscher bei Regitti Computing – einem Unternehmen, das mehrere zehn Millionen Dollar Wagniskapital für Quanten-Computertechnik eingesammelt hat – bezeichnet Quanten-Simulationen in diesem Maßstab als bedeutenden Fortschritt. Tatsächlich war die Simulation von Quanten-Effekten sogar der ursprüngliche Zweck von Quantencomputern, wie sie der Physiker Richard Feynman vor mehr als 40 Jahren vorgeschlagen hat. Wissenschaftler könnten jetzt "einen Teil des Potenzials von Quantencomputern zeigen, also sind die Ergebnisse spannend", sagt Zeng.

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