Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Konzepte für den Quanten-Computer

17.09.2002


Supraleitende Schaltungen für Quantenbits

Mit Quantenzuständen rechnen - eine faszinierende Idee, die noch einen weiten Weg bis zur Praxis vor sich hat. Einen Schritt dorthin leistet ein von dem Physiker Alexander Zorin aus dem Fachbereich Quantenelektronik der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entwickeltes Konzept, welches auf einem neuartigen Bauelement basiert. Das Konzept sieht vor, die logische Grundeinheit, das Quanten-Bit (Qubit), auf einem supraleitenden Ring zu lokalisieren. Das Besondere: Das Qubit, so die Vorhersage, wäre störunanfällig und sein Zustand ließe sich leicht auslesen. Nach der Theorie folgt nun im nächsten Schritt die experimentelle Umsetzung.

Quantencomputer wollen ausnutzen, dass in der Quantenwelt die klassische Logik ausgeschaltet ist: Während ein klassisches Bit entweder den Wert Null oder den Wert Eins besitzt, befindet sich ein Qubit in einer kohärenten Überlagerung beider Zustände. Rechenschritte, die im klassischen Fall sequentiell erfolgen müssen, könnte ein Quantencomputer, dank der Qubits, in einer einzigen Operation ausführen. Spezielle Aufgaben, wie das Faktorisieren großer Zahlen in Primzahlen, wären überhaupt erst auf diese Weise lösbar.

Das neu konzipierte Bauelement fußt auf Erfahrungen und Erkenntnissen, die in der PTB bei der Entwicklung von Quantennormalen für die elektrischen Einheiten gewonnen wurden. Es besteht aus einem supraleitenden Ring mit zwei eng benachbarten Josephson-Tunnelbarrieren von weniger als 0,01 µm2 Fläche. Der Ring ist der Träger des Qubits. Die Theorie sagt besondere Eigenschaften dieses Qubits voraus: eine geringe Anfälligkeit gegenüber elektrischen Störeinflüssen sowie die Möglichkeit, den Zustand über einen angekoppelten Schwingkreis nahezu verlustfrei auszulesen. (jes)

Originalveröffentlichung zu diesem Thema: A.B. Zorin, Physica C 368, 284 (2002)

Weitere Wissenschaftsnachrichten finden Sie in der aktuellen Ausgabe der PTBnews.
PTBnews online: www.ptb.de unter der Rubrik "Publikationen"

Inhalt PTBnews 02.2:

  • Kalibrierung großer Koordinatenmessgeräte
  • Erste Telekalibrierung eines Hochdruck-Gaszählers
  • Charakterisierung von Grenzflächen mit Röntgenstreuung
  • Konzepte für den Quantencomputer
  • Anforderungen an Kältezähler
  • Neuer Tieftemperatur-Fixpunkt
  • Helmholtz-Preis 2003

Dipl.-Journ. Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/de/publikationen/_index.html

Weitere Berichte zu: Bauelement PTBnews Quanten-Computer Qubit Zorin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie