Grundlagenforschung ist oft aufwändig und mühsam, trotzdem aber von entscheidender Bedeutung für den technologischen Fortschritt. Ein Beispiel dafür könnte zukünftig am Max-Planck-Institut für Quantenoptik zu beobachten sein. Dort wird seit Jahrzehnten daran gearbeitet, die Physik innerhalb der Quantenwelt aus Atomen, Ionen, Elektronen und Protonen besser zu verstehen. Denn viele wissenschaftliche Fragen in diesem Bereich sind noch nicht abschließend geklärt. Mit …

Computer rechnen mit binären Daten. Auch Quantencomputer, die als Zukunft der Informationstechnologie gelten, machen da keine Ausnahme. Egal, ob es sich um herkömmliche Bits oder Quantenbits handelt: Sie können lediglich 0 oder 1 als Wert annehmen. Doch die Recheneinheiten von Quantencomputern sind eigentlich in der Lage, mehr als zwei Zustände anzunehmen. Physiker:innen haben nun einen Quantencomputer konzipiert und getestet, der …

Dank hochwertiger Komponenten und technischer Fortschritte sind Rechenfehler bei herkömmlichen Computern inzwischen eine Seltenheit. Bei sensiblen Anwendungen kommen zwar weiterhin Mechanismen zur Fehlerkontrolle zum Einsatz, aber insgesamt werden diese immer weniger notwendig. Anders sieht das bei Quantencomputern aus. Diese sind weitaus anfälliger für Störungen und damit auch für Rechenfehler. Physikern in deutsch-österreichischer Kooperation gelang es nun, ein universelles Set von …

Quantencomputer gelten als die nächste große Entwicklung in der Computertechnik. Die Rechenleistung, die im Vergleich zu herkömmlichen Computersystemen möglich ist, ist immens. Passend dazu wird auch eine gewaltige Menge Speicherplatz benötigt. Hier die richtigen Materialien zu finden, ist eine Herausforderung. Ein japanisches Unternehmen hat sich nun mit der Saga University zusammengetan, um eine Lösung zu finden. Herausgekommen ist ein Diamantenspeicher, …

Den beiden Physikern Philip Frey und Stephan Rachel von der Universität Melbourne ist es gelungen, einen Quantencomputer in den USA so zu programmieren, dass er einen sogenannten Zeitkristall aus 57 Quantenteilchen simuliert. Dabei handelt es sich um einen neuen Rekord – der bisher größte Zeitkristall bestand aus 20 Elementen. Dieser Fortschritt öffnet die Tür für weitere Theoreme. Theoretische Hypothese auf …

Die Forschung verbindet mit der Entwicklung von Quantencomputern große Hoffnungen. Der Hintergrund: Die kleinsten Recheneinheiten – hier Qubits genannt – können nicht nur den Zustand 1 oder 0 annehmen. Stattdessen sind auch mehrere Zwischenzustände möglich. Dies wiederum ermöglicht es theoretisch, auch komplexe Rechenoperationen in kürzester Zeit durchzuführen. Bisher allerdings sind Quantencomputer nur in Einzelfällen in der Lage, tatsächlich schneller zu …

Theoretisch verfügen Quantencomputer über ein gewaltiges Potenzial. Experten gehen davon aus, dass sie irgendwann Aufgabenstellungen in Sekundenschnelle berechnen können, für die heutige Supercomputer Jahre brauchen würden. Ob der Zustand der Quantenüberlegenheit bereits erreicht wurde, darüber streiten die Experten aktuell noch. Unstrittig ist aber, dass die Quantencomputer aktuell noch nicht ihr volles Potenzial entfalten. Einer der Gründe: Sie reagieren extrem empfindlich …

Die Supercomputer sind in den letzten Jahren immer leistungsfähiger geworden. Doch diese Entwicklung wird sich nicht ewig fortsetzen lassen. Dafür sorgen schon physikalische Grenzen. Weltweit wird daher mit Hochdruck an Quantencomputern geforscht. Diese arbeiten nicht mit klassischen Bits, die entweder den Zustand 0 oder 1 annehmen können. Stattdessen kommen sogenannte Qubits zum Einsatz. Diese können beide Zustände gleichzeitig annehmen. Theoretisch …

Mit Quantencomputern werden enorm viele Hoffnungen verbunden. Bisher allerdings handelt es sich vor allem um theoretisches Potenzial. In der Praxis sind sie hingegen klassischen Supercomputern noch unterlegen. Forscher in aller Welt arbeiten daher fieberhaft daran, die sogenannte Quantenüberlegenheit zu erreichen. Damit ist der Moment gemeint, wenn ein Quantencomputer Aufgaben tatsächlich deutlich schneller löst als eine klassische Rechenmaschine. Wann genau dieses …

Quantencomputer werden als Computer der Zukunft gehandelt. Sie machen sich quantenphysikalische Phänomen wie Verschränkung und Überlagerung für ihre Berechnungen und sind damit wesentlich schneller als herkömmliche Computer. Mit dem Google-Rechner „Sycamore“ sowie dem chinesischen Quantensimulator „Jiuzhang“ wurde diese sogenannte Quantenüberlegenheit bereits bewiesen. Allerdings machen Quantencomputer noch wesentlich zu viele Fehler. In praktischen Tests mit „Sycamore“ konnte nun allerdings demonstriert werden, …