Erstmals gelang es Physiker:innen, einen Quantenchip zu entwickeln, der eine eigene Quantenlichtquelle besitzt, also verschränkte Photonen ohne externe Laserquelle erzeugen. Als Lichtquelle fungiert ein Quantenpunkt-Laser aus Indiumphosphid mit speziellen Filtern aus ringförmigen Wellenleitern. Mit Hilfe dieser Filter wird Störrauschen blockiert und die Verschränkung ermöglicht. Mit dieser neuen Technologie könnten photonische Quantenprozessoren in Zukunft günstiger, kleiner und vielseitiger verwendbar werden. Laserquelle …

Die Kombination von Quantencomputern und Quanten-Kommunikation wird als wichtige Zukunftstechnologie betrachtet. Allerdings speichern und übertragen die meisten Quantencomputer ihre Informationen in Mikrowellen-Photonen. Will man die Quanteninformationen über größere Entfernungen übertragen, müssen sie aber in optischen Photonen gespeichert werden. Physiker:innen haben nun eine Art Quanten-Modem entwickelt, also einen Übersetzer für Quanteninformationen, der die Mikrowellen-Qubits in gut übertragbare optische Photonen umwandelt. Diese …

Bei der Entwicklung von Quantencomputern wurden in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht. Der Zustand der universalen Quantenüberlegenheit ist zwar noch nicht erreicht. Zumindest gibt es aber erste Industriefirmen, die an kommerziellen Anwendungen arbeiten. Dazu gehört zukünftig auch der deutsche Autozulieferer Bosch. Dieser wird allerdings keinen eigenen Quantencomputer anschaffen, sondern kooperiert mit dem US-Unternehmen IBM. Dadurch erhält der deutsche Konzern …

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 …