Cern forciert die Forschung an Quanten-Computern

Cambridge Quantum Computing (CQC) mit Sitz in Cambridge, England, gab heute bekannt, dass es sich dem Cern openlab in Zusammenarbeit im Rahmen des Quaternion-Projekts angeschlossen hat, um die Anwendung der Quantentechnologien in der Teilchenphysik zu erforschen. Am Cern erkunden Wissenschaftler schon länger das Potenzial, das Quantencomputer bieten. Die dort verfügbaren Rechenkapazitäten können die Analyse und Klassifizierung riesiger Datensätze bewältigen und damit die Grenzen der Teilchenphysik erweitern.

AWS startet mehrere Initiativen für Quantencomputing

AWS will Quantencomputing forcieren (Symbolbild: iStock)

Die Amazon Tochter AWS (Amazon Web Services) hat im Rahmen ihrer Hausmesse "AWS re:Invent" drei Initiativen im Bereich des Quantencomputings vorgestellt. Eine davon läuft unter dem Namen "Amazon Braket" und soll es Wissenschaftlern, Forschern und Entwicklern künftig ermöglichen, mit Computern von verschiedenen Quantencomputing-Hardware-Herstellern in einer einzigen Umgebung zu experimentieren.

Weniger Rauschen im Quantennetz - Schritt ins Quanteninternet

Künstlerische Illustration einer robusten Quantenverschränkung von zwei Lichtteilchen (Photonen). © ÖAW/Harald Ritsch

PhysikerInnen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist es gelungen, die Verschränkung von Quanten robuster zu machen. Damit wird das Phänomen der Quantenverschränkung auch bei Tageslicht und verrauschten Kanälen nachweisbar. Das ist eine wichtige Voraussetzung für ein alltagstaugliches Quanteninternet der Zukunft.

Das Quanteninternet kommt langsam in Reichweite

Am Walther-Meissner-Institut (WMI) entwickelter Quantenschaltkreis, mit dem verschränkte Mikrowellen-Zustände erzeugt werden können (Foto: Andreas Baltenberg/ TU München)

Einem internationalen Team, angeführt von Physikern der Technischen Universität München (TUM), ist es erstmals gelungen, eine sichere Quantenkommunikation im Mikrowellenbereich in einem lokalen Quanten-Netzwerk experimentell zu realisieren. Die neue Architektur soll ein entscheidender Schritt hin zu verteiltem Quantenrechnen darstellen, heisst es.

IBM zieht Googles "Quanten-Überlegenheit" in Zweifel

IBM zieht von Google proklamierte Quanten-Vorherrschaft in Zweifel (Bild: IBM)

Wie Forscher im Wissenschafts-Journal "Nature" am Mittwoch berichteten, sei es mit Hilfe des Google-Prozessors Sycamore möglich, eine Kalkulation in 200 Sekunden zu erledigen, für die der aktuell schnellste Supercomputer 10'000 Jahre benötigen würde. Mit diesem "Durchbruch" im Quantencomputing meldete Google die Vorherrschaft in diesem Bereich an, was IBM aber nun in Zweifel zieht.

Quantencomputer: Katze mit 20 Qubits

Katzenzustand: Ideal für Quantencomputer (Foto: FZ Jülich / Annette Stettien)

Tot oder lebendig, das sind die beiden diametral entgegengesetzten Zustände, die Erwin Schrödingers Katze im klassischen Gedankenexperiment einnimmt. Einem internationalen Team unter Beteiligung des Forschungszentrums Jülich (FZ Jülich) ist es nun gelungen, 20 verschränkte Quantenbits (Qubits) in derartig überlagerte "Katzenzustände" zu versetzen - ein neuer Rekord. Die aktuell in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlichte Arbeit ist also ein Schritt dahin, das theoretische Potenzial von Quantencomputern wirklich praktisch zu erschliessen.

Neues Verfahren ermöglicht perfekte Quantenpunkte

So stellen sich Künstler das neue Prüfverfahren vor (Grafik: Ella Marushchenko)

Niederländische und amerikanische Forscher haben eine neue Technik entwickelt, mit der sich das Innenleben sogenannter Quantenpunkte überprüfen lässt. Quantenpunkte bestehen typischerweise aus 1.000 bis 10.000 Atomen eines Halbleiters, der in einen anderen eingebettet ist. Sie gelten als Nachfolger der Mikroelektronik, genauer des Transistors. Mit Quantenpunkten werden sich weit kleinere elektronische Schaltungen realisieren lassen als mit der heutigen Elektronik.

Quantenphotonik auf einem einzelnen Chip

Leibniz-Preisträgerin Christine Silberhorn (Foto: uni-paderborn.de)

Forschern der Universität Paderborn ist die Bündelung zweier einzelner Photonen - auch bekannt als Hong-Ou-Mandel-Experiment - gelungen. Genauer gesagt, haben die Experten Schlüsselbausteine der Quantenphotonik auf einem einzelnen Chip integriert. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Etablierung neuartiger Quantentechnologien, die beispielsweise zur Synchronisation in der Quantenkommunikation, zum Aufbau von Quantensimulatoren oder für quantenbasierte Hochpräzisionsmessungen benötigt werden.

CES 2019: IBM präsentiert ersten Quantencomputer für kommerzielle Nutzung

Das Q System One von IBM (Bild: IBM)

Mit dem Q System One hat der US-amerikanische IT-Riese IBM mit Sitz in Armonk im Bundesstaat New York ein integriertes System für Quantum-Computing lanciert, das über die Cloud von Firmen und Forschungseinrichtungen genutzt werden kan. An der CES 2019 in Las Vegas, die noch bis 11. Januar läuft, zeigt Big Blue dazu eine Nachbildung des Systems. Zudem kündigte IBM die Eröffnung eines Q Quantum Computation Center für kommerzielle Kunden im US-Bundesstaat New York an, in dem eine noch nicht bestimmte Zahl von Quantenrechnern untergebracht werden soll.

EU-Quantenforschung mit Beteiligung der ETH Zürich

An der ETH Zürich arbeitet ein Netzwerk von 18 Forschungsgruppen in verschiedenen Departementen im Bereich Quantentechnologie. (Bild: iStock)

Die Europäische Kommission lancierte Mitte 2017 ein Flaggschiff-Projekt im Bereich Quantentechnologie. Das "Quantum Flagship" ist nach dem "Human Brain Project" und dem "Graphene Flagship" das dritte grosse Forschungsprogramm, mit dem die EU besonders zukunftsweisende Technologien in Europa fördert (Future and Emgerging Technologies). Unter den nun ausgewählten Teilprojekten finden sich sechs mit ETH-Beteiligung.

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