Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Quantencomputer werden leistungsfähiger

05.07.2000


Wissenschaftler der Universitäten Frankfurt und München entwickeln die Technologie für Quantencomputer entscheidend weiter

FRANKFURT. Raimund Marx, Doktorand von Professor Dr. Christian Griesinger am Institut für Organische Chemie der Universität Frankfurt, und Professor Dr. Steffen Glaser, Institut für Organische Chemie und Biochemie II der Technischen Universität München, bis März 1999 Universität Frankfurt, ist es gelungen, die Kapazität von Quantencomputern von bisher drei auf jetzt - nach Einschätzung der Fachwelt sensationelle - fünf Quanten-Bits zu erhöhen. Dazu entwickelten die Wissenschaftler eine spezielle Lösung, die diese neue Generation von Rechnern erheblich leistungsfähiger macht. Dies berichtet die Zeitschrift "Physical Review A" in ihrer aktuellen Ausgabe (Vol. 62, 1.7.2000, Artikel-Nr.: 012310). Die Forschungsarbeiten wurden gemeinsam mit dem Informatiker Dr. Amr Fahmy und dem Physiker Dr. John Myers von der Harvard Universität in Boston sowie dem Chemiker Dr. Wolfgang Bermel von der Firma Bruker in Karlsruhe durchgeführt.

Im Gegensatz zu normalen Computern besteht ein Quantencomputer nicht aus miteinander verdrahteten Mikrochips. Das Modell von Raimund Marx und seinen Kollegen setzt sich vielmehr aus einem NMR-Spektrometer (Kernmagnet-Resonanz-Spektrometer) und einer eigens entwickelten Lösung zusammen. Das NMR-Spektrometer besteht aus einem starken Magneten. Dieser richtet Atome, die einen so genannten Kernspin besitzen und sich damit wie kleine Magnete verhalten, im Magnetfeld des NMR-Spektrometers aus wie Kompaßnadeln im Erdmagnetfeld. Durch das An- und Abschalten verschiedener Magnetfelder im NMR-Spektrometer werden die Kernspins der Atome in der neu entwickelten Lösung beeinflußt. Das "Computerprogramm" des Quantencomputers besteht demnach aus einer bestimmten Abfolge von Magnetfeldern im An-/Aus-Modus, die das Ergebnis der Rechnung festschreibt.

Während herkömmliche Computer Aufgaben erledigen, indem sie mögliche Lösungen eine nach der anderen ausprobieren, rechnet ein Quantencomputer parallel und kommt damit viel schneller ans Ziel. Soll eine Zahl in ein Produkt aus Primzahlen zerlegt werden, wäre ein normaler Computer bei einer Zahl mit mehreren hundert Stellen für Jahrhunderte mit Rechnen beschäftigt. Ein Quantencomputer könnte dies schneller erledigen, vorausgesetzt es gelänge, die Kapazität der neuen Quantencomputer von derzeit fünf Quanten-Bits auf etwa 100 weiter zu steigern. "Zwar ist unser Quantencomputer selbst von der Leistung eines Taschenrechners noch weit entfernt", dämpft Raimund Marx zu hohe Erwartungen. "An ihm können wir aber das Prinzip der Quantencomputer gut überprüfen." Quantencomputer sind theoretisch in der Lage, Geheimcodes oder die Nummern von Kreditkarten zu knacken, die in der Regel nach dem Prinzip der Primzahlzerlegung verschlüsselt sind. "Dazu sind aber heutige Quantencomputer - auch der in Frankfurt entwickelte größte Quantencomputer der Welt - derzeit noch viel zu klein und leistungsschwach", sagt Raimund Marx.

Nähere Informationen: Raimund Marx, Institut für Organischen Chemie,
Tel.: 069/798-29798 oder 798-29228, Fax: 069/798-29128

Gottfried Oy |

Weitere Berichte zu: Kapazität Kernspin NMR-Spektrometer Organisch Quantencomputer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Datenbrille erleichtert Gehörlosen die Arbeit in der Lagerlogistik
23.02.2018 | Technische Universität München

nachricht Verlässliche Quantencomputer entwickeln
22.02.2018 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vorstoß ins Innere der Atome

Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren. Damit konnten sie erstmals die Interaktion mehrere Photonen in einem Attosekundenpuls mit Elektronen aus einer inneren atomaren Schale beobachten konnten.

Wer die ultraschnelle Bewegung von Elektronen in inneren atomaren Schalen beobachten möchte, der benötigt ultrakurze und intensive Lichtblitze bei genügend...

Im Focus: Attoseconds break into atomic interior

A newly developed laser technology has enabled physicists in the Laboratory for Attosecond Physics (jointly run by LMU Munich and the Max Planck Institute of Quantum Optics) to generate attosecond bursts of high-energy photons of unprecedented intensity. This has made it possible to observe the interaction of multiple photons in a single such pulse with electrons in the inner orbital shell of an atom.

In order to observe the ultrafast electron motion in the inner shells of atoms with short light pulses, the pulses must not only be ultrashort, but very...

Im Focus: Good vibrations feel the force

Eine Gruppe von Forschern um Andrea Cavalleri am Max-Planck-Institut für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg hat eine Methode demonstriert, die es erlaubt die interatomaren Kräfte eines Festkörpers detailliert auszumessen. Ihr Artikel Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, nun online in Nature veröffentlich, erläutert, wie Terahertz-Laserpulse die Atome eines Festkörpers zu extrem hohen Auslenkungen treiben können.

Die zeitaufgelöste Messung der sehr unkonventionellen atomaren Bewegungen, die einer Anregung mit extrem starken Lichtpulsen folgen, ermöglichte es der...

Im Focus: Good vibrations feel the force

A group of researchers led by Andrea Cavalleri at the Max Planck Institute for Structure and Dynamics of Matter (MPSD) in Hamburg has demonstrated a new method enabling precise measurements of the interatomic forces that hold crystalline solids together. The paper Probing the Interatomic Potential of Solids by Strong-Field Nonlinear Phononics, published online in Nature, explains how a terahertz-frequency laser pulse can drive very large deformations of the crystal.

By measuring the highly unusual atomic trajectories under extreme electromagnetic transients, the MPSD group could reconstruct how rigid the atomic bonds are...

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Von festen Körpern und Philosophen

23.02.2018 | Veranstaltungen

Spannungsfeld Elektromobilität

23.02.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vorstoß ins Innere der Atome

23.02.2018 | Physik Astronomie

Wirt oder Gast? Proteomik gibt neue Aufschlüsse über Reaktion von Rifforganismen auf Umweltstress

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Zellen unterschiedlich auf Stress reagieren

23.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics