Quanten-Chip rechnet erstmals

30. Juni 2009, 18:58
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Physiker testeten erfolgreich supraleitende Chips

Wissenschaftern um Johannes Majer vom Atominstitut der Österreichischen Universitäten ist es mit amerikanischen und kanadischen Kollegen an der Yale University erstmals gelungen, zwei Quantenzustände auf einem supraleitenden Chip zu koppeln und einfache Berechnungen durchzuführen. Die Arbeiten wurden in der jüngsten Online-Ausgabe des Fachmagazins Nature veröffentlicht.

Während herkömmliche Computerchips bloß 1 und 0 verarbeiten, können elektronische Quantenüberlagerungen (so genannte Qbits) jeden möglichen Zustand zwischen 0 und 1 annehmen. Somit könnte ein Quantencomputer, der auf einer Übertragung der aus der Physik bekannten Quantenüberlagerung auf die Computertechnologie basiert, ein Vielfaches an Rechenleistung erreichen.

Supraleitende Schaltkreise, mit denen Majer experimentiert, sind nur ein technologischer Ansatz auf dem Weg zum Quantencomputer. Dabei werden Quanten-Zustände auf eigens entwickelten Chips, die auf tiefste Temperaturen knapp über dem absoluten Nullpunkt abgekühlt werden, verschränkt.

Viel Zeit für ihre Berechnungen haben die Wissenschafter allerdings nicht. Die elektronischen Überlagerungen bleiben etwa nur eine Millionstel Sekunde stabil, da sie beim Kontakt mit ihrer Umwelt rasch zerfallen. Die supraleitenden Chips haben aber den Vorteil, dass auf ihnen die Quanten-Zustände sehr schnell verarbeitet werden können. In einem weiteren Schritt ist geplant, den Quantencomputer-Ansatz der supraleitenden Chips mit stabileren Atom-Zuständen zu verknüpfen. "Vielleicht kann man eines Tages Atome wie einen Speicher verwenden und die schnellen Supraleiter-Chips zum Rechnen benützen", hofft Majer. (kri/DER STANDARD, Printausgabe, 01.07.2009)

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