Alle Artikel mit dem Schlagwort: Quantencomputer

Die Visualisierung zeigt, wie sich ein Qubit (rotes Element im Silizium-Karbid-Kristall) durch ein spezielles Scheiben-Bauelement (oben) ansteuert lässt. Grafik: Mauricio Bejarano via HZDR

Quanten-Computer plaudern per Magnetwelle

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Goldenes Omega hilt Dresdner Helmholtz-Forschern, Qubits zu steuern Dresden, 21. März 2024. Um leistungsstärkere und stabiler funktionierende Quantencomputer zu bauen, schlagen Dresdner Helmholtz-Forscher eine alternatives Bauweise vor: Statt die Qubits – also die kleinsten Bauelemente in einem Quantenrechner – durch Mikrowellen anzusteuern und zu vernetzen, wie es beispielsweise Google und IBM tun, wollen die Sachsen eine Art Magnetwellen dafür einsetzen. Wie sich diese „Magnonen“ mit Hilfe eines goldenen Omega-Buchstabens künftig in Chipfabriken erzeugen lassen, hat das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) nun demonstriert.

Die Eiscreme-Sandwiches stehen symbolisch für das Prinzip gestapelter und in sich verdrehter Supraleit-Kristallschichten: Die Sauerstoffatome, die dem Material Supraleitfähigkeit verleihen, sind in die Struktur eingefroren wie Schokoladenstücke in der Eiscreme. Doch schmilzt das Eis, bleibt nur strukturloser Matsch zurück - die Supraleitung bricht zusammen. Fotos: IFW Dresden

Verdrehtes Sandwich spart Strom

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Für bessere Quantencomputern setzen Forscher aus Dresden und Harvard auf verdreht gestapelte Supraleit-Kristalle Dresden, 8. Dezember 2023. Auf dem Weg zu zielgerichtet designten Supraleitern, die auch jenseits extrem tiefer Temperaturen Strom noch verlustfrei leiten, sind Teams vom „Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung“ (IFW) in Dresden und von der Harvard University ein Stück vorangekommen: Sie haben dünne Kristalle aus Kupfer, Sauerstoff, Wismut und weiteren Elementen so in sich verdreht und gestapelt, dass diese Supraleitung auch bei höheren Temperaturen erhalten geblieben ist – wenngleich noch weit unter Raumtemperatur. Das geht aus einer IFW-Mitteilung hervor.

Ein Quantenwissenschaftler testet ein Ionenfallenmodul im Quantenlab von Infineon in Villach. Foto: Infineon

Infineon eröffnet Quantenlabor

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Team in Oberhaching wird sich auf Ionenfallen spezialisieren, Dresden auf Silizium-Lösungen für Quantencomputer München/Dresden/Villach, 23. Oktober 2023. Infineon hat ein neue Labor für Quantenelektronik und Künstliche Intelligenz (KI) in Oberhaching bei München eröffnet. Das hat der bayrische Mikroelektronik-Konzern heute mitgeteilt. In dem Labor sollen 20 Forscher und Forscherinnen neuartige Schaltkreise für Quantencomputer sowie KI für die vorausschauende Wartung von Leistungselektronik entwickeln.

Blick in eine Prozessanlage für 300-mm-Wafer. Foto: Fraunhofer-IPMS

Neues Chip-Forschungszentrum von Fraunhofer Dresden auf Expansionskurs

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

„Center for Advanced CMOS & Heterointegration Saxony“ führt Forschung an Kernprozessen und Endmontage der Mikroelektronik zusammen Dresden, 7. Juni 2022. Um die industrienahe Mikroelektronik-Entwicklung in Sachsen auf eine neue Stufe zu heben, haben heute zwei Fraunhofer-Institute in Dresden gemeinsam ein „Center for Advanced CMOS & Heterointegration Saxony“ (Cachs) im Dresdner Norden gegründet – und sofort auf Wachstumskurs geschickt: Die Belegschaft soll bis 2027 von derzeit 133 auf bis zu 200 Köpfe wachsen. 140 Millionen Euro sind bereits in Umzüge und neue Anlagen geflossen. Weitere millionenschwere Ausbauten sind in dieser Dekade vorgesehen – wenn der sächsische Landtag dafür in den nächsten Jahren die avisierten Zuschüsse bereitstellt.

Schallwellen steuern hier im Experiment die Farbzentren in Siliziumkarbid-Kristallen (Si steht für je ein Silizium-Atom, C für Kohlenstoff). Die gelben Pfeile symbolisieren die Spin-Ausrichtung der gefangenen Elektronen. Visualisierung: Blaurock für das HZDR

Musik für die Quantenhirne

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Physiker steuern Elektronen-Spins in Siliziumkarbid mit Schallwellen Dresden-Rossendorf/Berlin/St. Petersburg, 1. November 2021. Die Quantencomputer der Zukunft sind womöglich für den richtigen „Sound“ empfänglich, wenn es nach einem länderübergreifenden Physiker-Team aus Dresden, Berlin und St. Petersburg geht: Sie haben einen Weg gefunden, den Spin – eine Art quantenphysikalischer Drehimpuls – von Elektronen mit oberflächennahen Schallwellen zu steuern. Das hat das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) mitgeteilt, das an den Forschungen beteiligt ist. Dieser Ansatz könnte womöglich Wege zu Quantenspeichern eröffnen, die auf kleinstem Raum viel mehr Daten speichern können als heutige Computer.

Physiker bauen im Technikmuseum ein Portal in die topologische Quantenwelt

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Exzellenz-Forscher vom „ct.qmat“ aus Dresden und Würzburg füllen als erste das neue „Schaufenster der Forschung“ in Striesen- Dresden/Würzburg, 10. September 2020. Was haben ein verschollener italienischer Physiker, kuschelweiche Kringel und eiskalte Wismutnetze gemein? Sie haben alle etwas mit geheimnisumwobenen „topologischen“ Zuständen von Materie zu tun, von denen sich die Exzellenzforscher vom Forschungsverbund „ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ aus Dresden und Würzburg den Schlüssel zu superschnellen Rechnern, unschlagbaren Code-Knackern und supercoolen Schaltkreisen versprechen. Damit auch Normalsterbliche eine Ahnung davon bekommen, wie das funktioniert, aktivieren Professor Matthias Vojta von der TU Dresden und seine Mitstreiter am Freitag in den „Technischen Sammlungen Dresden“ ein experimentelles Portal.

Die SpiNNaker-Neurocomputer beruhen auf ARM-Prozessoren mit sehr vielen Kernen, die bei Globalfoundries produziert werden und auf denen die künstlichen Neuronen per Software simuliert werden. Die aktuelle Generation kommt an die Leistungsklasse von Tiergehirnen heran. In naher Zukunft wollen die Dresdner Forscher damit aber in die Klasse der Menschengehirne vorstoßen. Foto: Heiko Weckbrodt

Dresden soll sich auf neuromorphe Chips spezialisieren

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Fraunhofer-Institutsleiter Lakner sieht gute Marktchancen künstlicher Nervenzellen für mobile KI-Lösungen Dresden, 8. November 2019. Der Mikroelektronik- und Wissenschaftsstandort Dresden sollte einen weiteren Forschungsschwerpunkt aufbauen, der sich mit Computern der nächsten Generation beschäftigt. Das hat Prof. Hubert Lakner vom Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS Dresden empfohlen. „Vor allem neuromorphe Computer oder Quantencomputer kommen da in Frage“, sagte er. Nutzen könnte man dafür die EU-Sonderförderprogramme für digitale Schlüsseltechnologien.

Mit seinen roten Diamanten will Prof. Jan Meijer Quantensensoren zu einem Alltagsprodukt machen, Foto: Swen Reichhold/Universität Leipzig

Rote Diamanten für warme Quantensysteme

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Leipziger Physiker entwickeln Verfahren, das Quantentechnologie für Masseneinsatz nutzbar machen könnte Leipzig, 1. November 2019. Um Quantentechnologie im Alltagsgebrauch einsetzbar zu machen, nutzen Physiker der Uni Leipzig rote Diamanten. Mit diesen speziell behandelten lassen sich relativ billige und doch sehr präzise Quanten-Magnetsensoren für medizinische Geräte, Radarsysteme und Abstandsmesser in Maschinen konstruieren, meinen die Forscher.

Blick ins Innere des bereits funktionierenden "Kleinst"-Quantencomputers von IBM. Entscheidende Teile davon arbeiten bei sehr tiefen Temperaturen. Foto: IBMBlick ins Innere des bereits funktionierenden "Kleinst"-Quantencomputers von IBM. Entscheidende Teile davon arbeiten bei sehr tiefen Temperaturen. Foto: IBM

Blockchain-Wirtschaft fürchtet Angriffe durch neue Quantencomputer

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Super-Codeknacker könnten ganze Geschäftsmodelle ins Wanken bringen Köln, 8. Oktober 2019. Viele Sicherheitsexperten aus der Informationstechnologie-Branche (IT) machen sich Sorgen, dass die neuen Quantencomputer die Verschlüsselungsketten der „Blockchain“-Wirtschaft aus den Angeln heben könnten. Das geht aus einer Mitteilung des „Eco-Verbandes der Internetwirtschaft“ aus Köln hervor.

Blick ins Innere des bereits funktionierenden "Kleinst"-Quantencomputers von IBM. Entscheidende Teile davon arbeiten bei sehr tiefen Temperaturen. Foto: IBMBlick ins Innere des bereits funktionierenden "Kleinst"-Quantencomputers von IBM. Entscheidende Teile davon arbeiten bei sehr tiefen Temperaturen. Foto: IBM

IBM kündigt 1. universellen Quantencomputer an

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

IBM Q soll zunächst 50 Qubits haben Yorktown Heights, 6. März 2017. Damit Wirtschaft und Wissenschaft neue Medikamente und Hightech-Werkstoffe schneller entwickeln, die Aktienmärkte vorhersagbarer und Künstliche Intelligenzien wecken können, plant IBM, einen universell einsetzbaren Quantencomputer zu bauen. Die besonderen Rechen-Fähigkeiten dieses Systems namens „IBM Q“ können Nutzer dann per Internet als „Cloud-Dienst“ mieten. Das hat der US-Konzern nun angekündigt.

IBM-Forscher Stefan Filipp kontrolliert das Kühlsystem. das den Quantencomputer nahe bei Weltraum-Temperatur hält, damit der Supraleit-Effekt nicht zusammenbricht. Foto: IBM Research

Quantencomputer aus der Internetwolke

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

IBM schaltet 5 tiefgekühlte Quantum-Bits per Cloud frei Yorktown Heights, 4. Mai 2016. Wer schon immer einen der legendären Quantencomputer ausprobieren wollte, die unzählige Rechenoperationen wirklich gleichzeitig ausprobieren können, hat mit ein wenig Glück und Argumentations-Kunst nun die Chance dafür: Der US-Elektronikkonzern IBM stellt ab sofort einen Quantencomputer per Internetwolke („Cloud“) zur Verfügung.

Frank Pillmann. Foto: Rene Gaens, MPI-PKS

Schottky-Preis für Dresdner Quantenphysiker

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Planck-Forscher Pollmann ebnet mit Modell von „toplogischen Phasen“ einen Weg zum Supercode-Knacker Dresden, 9. Dezember 2014: Die „Deutsche Physikalische Gesellschaft“ (DPG) zeichnet den Dresdner Forscher Dr. Frank Pollmann mit dem renommierten „Walter-Schottky-Preis 2015“ für dessen Untersuchungen von „topologischen Quantenzuständen“ aus. Denn der 36-jährige Wissenschaftler vom „Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme“ in Dresden hat ein mathematisches Modell entwickelt, um bisher wenig erforschte Phasenübergänge in der Quantenwelt zu erklären. Diese Ansätze könnten in Zukunft einmal den Weg zu Supercomputern ebnen, die imstande sind, viele Geheimcodes binnen Sekunden zu knacken.

In einem mit Licht erzeugten Gitter gasförmiger Rubidiumatome breiten sich verschränkte Paare doppelt besetzter und leerer Gitterplätze aus. verschränkungseffekte könnten auch für die Konstruktion neuer Quantencomputer genutz werden. Visualisierung: Woogie-Works-Animation-Studio, MPG

Auf der Suche nach stabilen Super-Codeknackern

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Physiker und Mathematiker diskutieren in Dresden über seltsame Phasenübergänge Dresden, 16. Juli 2014: Quantencomputer gelten als großer Hoffnungsträger für Beschützer wie Enthüller von Geheimnissen, sollen sie doch – wenn in Zukunft wirklich verfügbar – die ultimativen Code-Knacker wie auch Verschlüssler sein. Denn durch die für unsere Alltagserfahrung absurd anmutenden Effekte der Quantenwelt können sie sehr viele Kombinationen auf einmal „ausprobieren“, könnten damit auch zu den ultimativen Code-Knackern werden. Das „kleine“ Problem: Bisher funktionieren sie nur unter Laborbedingungen, denn bisherige Konstruktionsansätze sind extrem anfällig gegen kleinste Störungen. Selbst eine winzige Magnet-Anomalie, eine Sonneneruption oder „falsche“ Temperaturen lassen die Quantenrechner zusammenbrechen.

Materialforschung am Dresdner Planck-Institut für Chemische Physik. Abb.: Mediaserver DD/ J. Lösel

Spintronik & 1D-Metalle: 5000 Physiker zur DPG-Tagung in Dresden erwartet

Veröffentlicht von Heiko Weckbrodt

Rockende Forscher und musikalische Elektronen Dresden, 25. März 2014: Wie man einzelne Elektronen durch „Spintronik“ überredet, sich unsere Lieblingsmusik zu merken, und Metallen die 3D-Neigungen austreibt, darüber und über andere Forschungstrends wollen sich ab Sonntag über 5000 Physiker aus aller Welt in Dresden austauschen. Eingeladen zu dieser Frühjahrstagung hat die „Sektion Kondensierte Materie“ der „Deutschen Physikalischen Gesellschaft“ (DPG), die immer viel Wert darauf legt, dass nicht nur Eierköpfe auf ihre Kosten kommen, sondern auch Otto-Normaldresdner. Daher stehen zum Beispiel ein populärwissenschaftlicher Abendvortrag über die satellitengestützte Vermessung der Welt sowie ein „Einstein-Slam“ für die Öffentlichkeit auf dem Programm.