Weltweit wird fieberhaft an einem praktisch einsetzbaren Quantencomputer geforscht. Die Entwicklung eines solchen Computers ist eine der größeren technologischen Herausforderungen unserer Zeit, und sollte es einmal gelingen, einen Quantencomputer zu entwickeln, der auch in der Praxis einsetzbar ist, wird es sich um eine der größten Weiterentwicklungen im Bereich Computing handeln. Und es gibt immer wieder Entdeckungen, die uns einen Schritt näher an einen Quantencomputer bringen. So entdeckte ein Team der Aalto University kürzlich, dass Mikrowellensignale genutzt werden können, um Quanteninformationen zu codieren. Sie fanden damit unter Umständen eine Alternative zu bisher genutzten optischen Systemen.


Quantencomputer ohne Qubits

Bisher konzentrierten sich Forscher bei der Suche nach dem Durchbruch im Bereich Quantencomputing auf optische Systeme. Es kommen Magnetfelder, optische Empfänger und Laser oder anderes Licht zum Einsatz, wie zum Beispiel in einer anderen aktuellen Entwicklung in dem Bereich.


Wissenschaftler der Aalto University in Finnland gingen nun einen ganz anderen Weg: Sie nutzten Mikrowellensignale statt der etablierten optischen Systeme. „Today the basic architecture of future quantum computers is being developed very intensively around the world. By utilizing the multi-frequency microwave signals, an alternative approach can be pursued which realizes the logical gates by sequences of quantum measurements. Moreover, if we use the photons created in our resonator, the physical quantum bits or qubits become needless„, so Professor Pertti Hakonen, der an der Emtdeckung beteiligt war. Der Quantencomputer, an dem in Finnland gearbeitet war, kommt demnach ohne sogenannte Qubits aus.

Mikrowellen statt Optik

Die entsprechende Studie wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Das Team kühlte einen Mikrowellenresonator nahezu auf den absoluten Nullpunkt und froren so alle thermische Bewegung ein. Diesen Zustand bezeichnet man als Quantenvakuum. Er ähnelt absoluter Dunkelheit, weist aber Fluktuationen auf und kann Photonen entstehen und verschwinden lassen – jedoch nur für sehr kurze Zeitspannen. Den Forschern gelang es nun, diese „flackernden“ Photonen in echte Photonen zu verwandeln. Dabei entdeckten sie eine Verbindung zwischen den einzelnen Photonen.

This all hints at the possibility of using the different frequencies for quantum computing. The photons at different frequencies will play a similar role to the registers in classical computers, and logical gate operations can be performed between them„, erläutert Dr. Sorin Paraoanu, einer der Koautoren der Studie. Ob die Entdeckung tatsächlich einen alternativen Weg zu einem funktionierenden Quantencomputer darstellt, wird sich herausstellen müssen.

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1 Kommentar

  1. Michael Rost

    3. September 2016 at 00:38

    Ich hätte da mal ne Frage…
    Ich bin zwar nicht dumm, aber aufgrund magelnder Schulbildung in jungen Jahren nie in den Genuss von richtigem Englischunterricht gekommen… Es entzieht sich mir immer der Logik, warrum man die Aussagen englische oder amerikanische Forscher hier nicht im die Landessprache übersetzten kann, meinetwegen gleich unter dem orginal Wortlaut. Die Zitate spanischer oder skandinavischer Wissenschaftler werden doch auch nicht in ihrer Landessprache hier von euch veröffendlicht.

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