Alle Artikel in: Quantencomputer

IBM-Quantencomputer. Foto: Graham Carlow für IBM

Quantenrechner entscheidend für deutsche Wirtschaft

Bitkom-Umfrage: Die meisten Unternehmen sehen einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil Berlin, 27. April 2021. Wer die Quantencomputer beherrscht, wird künftig in der Weltwirtschaft entscheidende Wettbewerbsvorteile haben. Das geht aus einer Umfrage des deutschen Digitalwirtschafts-Verbandes „Bitkom“ in Berlin hervor. Mehr als jedes zweite befrage Unternehmen schätzte dabei ein, dass diese noch junge Technologie „eine große Bedeutung für die künftige Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft“ haben werde.

Ein Smartphonespiel mit einer Quantenkatze soll Kindern und Jugendlichen Lust auf Physik machen. Abb.: Philipp Stollenmayer für ct.qmat

Quantenphysiker locken Mädchen mit Katzenspielen

Mit den Abenteuer von Schrödingers halbtoter Katze wollen die Unis Dresden und Würzburg Schülerinnen für eine Physikkarriere begeistern Dresden/Würzburg, 19. März 2021. Mit lebendig-toten Quantenkatzen wollen Physiker und Physikerinnen aus Dresden und Würzburg junge Mädchen für eine Karriere in ihren Reihen begeistern. Dafür entwickelt das gemeinsame Exzellenzzentrum „Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ (ct.qmat) der Unis Dresden und Würzburg nun ein Smartphone-Spiel, in der Schülerinnen eine Katze durch die verrückte Quantenwelt steuern und dabei Denksporträtsel lösen. Die „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) fördert diese Nachwuchs-Akquise der etwas anderen Art mit 100.000 Euro, teilte die TU Dresden mit.

So sieht die Gatterstruktur eines Quantenbusses auf Siliziumbasis aus, der Informationen zwischen Quantenpunkten transportieren kann. Realisiert wurde der Versuchsträger auf einem 200-mm-Wafer bei Infineon Dresden. Foto: Infineon

Infineon Dresden entwickelt deutschen Quantencomputer mit

Halbleiterstandort fokussiert sich im Projekt „Quasar“ auf siliziumbasierte Quantenprozessoren Dresden, 25. Februar 2021. Infineon Dresden arbeitet an der Entwicklung eines silizium-basierten Quantenprozessors mit, mit dem später ein Quantencomputers „Made in Germany“ gebaut werden soll. Für das „Quasar“-Verbundprojekt habe das Unternehmen gemeinsam mit Aachener Wissenschaftler bereits erste Ansätze entwickelt, wie sich auch komplexe Quantenchips in einer Halbleiterfabrik bauen lassen. Das geht aus einer Mitteilung von Infineon hervor.

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

16-Qubit-Chip statt Megabit-Chip: Fraunhofer Dresden arbeitet an Quantenprozessor

EU fördert Quantentechnologie-Verbundprojekt „QLSI“ mit 14,6 Millionen Euro Dresden, 22. Februar 2021. Wo einst der Megabit-Speicherchip der DDR entwickelt wurde, arbeitet Fraunhofer nun an einem 16-Qubit-Quantenprozessor: Damit Europa nicht den Anschluss in den Quanten-Technologien verliert, will das Fraunhofer-Photonikinstitut IPMS in Dresden-Klotzsche gemeinsam mit 18 weiteren Partnern einen Quantenchip auf Siliziumbasis entwickeln, der sich für die Kombination zu größeren Systeme und für die Massenproduktion eignet. Die EU fördere das Projekt „Quantum Large-Scale Integration with Silicon“ (QLSI) mit 14,6 Million Euro, teilte das Institut mit.

Die künstlerische Darstellung soll veranschaulichen, dass mathematische Modelle aus der Relativitätstheorie, die Raum-Zeit-Krümmungen um ein "Schwarzes Loch" beschreiben, auch zur Raummanipulation in Quantenmateralien einsetzbar sind. Daraus könnten sich Werkstoffe für die Computerchips und Sensoren von morgen und übermorgen ergeben. Grafik: pixelwg/Jörg Bandmann

Wie „Schwarze Löcher“ in der Quantenwelt

Physiker aus Dresden wollen mit Elektronenlinsen neuartige Quantensensoren entwerfen Dresden, 22. Januar 2021. Auf dem Weg zu extrem sensiblen Sensoren und superschneller Elektronik für die Zukunft arbeiten derzeit Physiker der Technischen Universität Dresden (TUD) an neuartigen Quantenmaterialien. Einen Ansatz, der auf Einstein, Schwarze Löcher und Halbmetalle setzt, verfolgt dabei der Nachwuchswissenschaftler Dr. Tobias Meng vom Dresdner Exzellenzzentrum „ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“: Gemeinsam mit Luxemburger Kollegen will er Quasi-Raumkrümmungen in der Welt der mikroskopisch kleinen Dinge erzeugen, um in den Chip-Werkstoffen von übermorgen den Elektronenfluss hochpräzise steuern zu können. Für dieses sächsisch-luxemburgische Projekt „Topologie in relativistischen Halbmetallen“ (Toprel) haben die „Deutsche Forschungsgemeinschaft“ (DFG) und der „Fonds National de la Recherche“ (FNR) nun eine knappe Million Euro Forschungsförderung zugesagt, teilte die Dresdner Uni mit.

Nur das Kringel lässt sich wirbellos kämmen, die Wuschelkugel nicht - die Exponate sollen das Wesen von topologischen Eigenschaften veranschaulichen. Foto: Cornelia Hoffmann

Physiker verlagern Quantenportal für Laien ins Netz

Populärwissenschaftliches „Schaufenster“ erklärt nun im Netz die Suche der Dresdner und Würzburger nach neuen topologischen Quantenmaterialien Dresden/Würzburg, 28. November 2020. Weil die Museen wegen Corona geschlossen haben und die Normalsterblichen nicht die Quantenphysiker löchern können, erklären die rund 250 Forscher und Forscherinnen vom gemeinsamen Exzellenzcluster „Ct.qmat – Komplexität und Topologie in Quantenmaterialien“ der Unis Dresden und Würzburg ihre Arbeit nun in einer Internet-Ausstellung. Unter der Adresse ctqmat.de/schaufenster veranschaulichen Videos, Grafiken und Texte, was Topologie in der Quantenwelt überhaupt bedeutet und warum sie den Schlüssel zu gar wundersamen Werkstoffen der Zukunft liefern kann.

Hier haben Planck-Forscher elektronische Grenzzustände in einer Neptunium-Wismut-Verbindung (NpBi) visualisiert - ein topologischer Isolator. Grafik: MPI Mikrostrukturphysik Halle

Physiker finden über 100 topologische Magnetmaterialien

Werkstoffe könnten in Zukunft bessere Nanoelektronik und Energiewandler ermöglichen Dresden, 21. November 2020. Um den Weg zu besseren Quantencomputern, Datenspeichern und neuartigen Strom-Wärme-Energiewandlern haben Physikerinnen und Physiker aus Sachsen, China, Spanien, Frankreich und den USA über 100 neuer Magnet-Werkstoffe ausfindig gemacht, die auf ihrer Oberfläche Strom leiten, innerlich aber keine elektrische Energie durchlassen – sogenannte magnetische topologische Isolatoren beziehungsweise Halbmetalle. Das hat das Direktorin Prof. Claudia Felser vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe (MPI-CPfS) mitgeteilt, die an der Untersuchung beteiligt war.

Sieht aus wie ein Staubsauger über einem Fusselteppich, ist aber eine Glasfaser-Leitung, durch das die Rossendorfer Quelle (organge) einzelne Lichtteilchen (gelb) für die Quantentelefonate sendet. Grafik: Juniks für das HZDR

Dresdner bauen innovative Lichtquelle für Quantentelefonie-Chips

Mit Kohlenstoff beschossenes Silizium liefert Photonen, die sich mit Glasfasern vertragen Dresden-Rossendorf, 16. September 2020. Damit abhörsichere Quantentelefonie einfacher und damit auch für Privatleute nutzbar wird, haben Physiker am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) eine neuartige Quelle für genau dosierte Lichtteilchen (Photonen) konstruiert. Das hat das HZDR mitgeteilt. Die Forscher wollen im nächsten Schritt auch zeigen, dass sich ihre Quellen in Telekommunikations-Chips integrieren lassen, um letztlich eine Massenproduktion zu ermöglichen.

Diese künstlerische Visualisierung zeigt die europäische Raumsonde "Jupiter Icy Moons Explorer" (Juice), die sich 2022 dem Riesenplaneten Jupiter und seinen Monden nähert. Ins Innere des Gasriesen können die Sonden aber nicht hineinsehen. Die Astrophysiker gehen davon aus, dass darin heiße dichte Materie herrscht, deren Eigengesetze womöglich Quantencomputer ergründen können. Visualisierung: ESA/ATG medialab, Nasa/JPL, J. Nichols

Mit Quantencomputern in Riesenplaneten hineinhorchen

Superrechner-Experten aus Rossendorf simulieren mit exotischen Systemen das Innere von Jupiter & Co. Dresden, 12. Februar 2020. Mit Hilfe von Teleskopen und Raumsonden hat die Menschheit bisher nur ein paar oberflächliche Blicke auf Jupiter und Saturn werfen können. Weniger noch wissen die Wissenschaftler über das Innere dieser Riesenplaneten. Sie ahnen nur, dass Jupiter & Co. – aber auch die mit ihnen verwandten braunen Zwergsterne draußen im All – ein ganz eigenes Physiksüppchen kochen: „Warme dichte Materie“ nennen die Physiker diesen bisher kaum erforschten Aggregatzustand irgendwo zwischen superheißem Plasma und festen oder flüssigen Stoffen. Bekannt ist nur, dass diese Materie etwa 10 000 bis 100 000 Grad heiß ist und in ihr Quanteneffekte, elektromagnetische und elektrische Kräfte wild durcheinander tanzen. Mit Hilfe von Quantencomputer-Technologien wollen nun Experten vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) genau da hineinhorchen, wo wahrscheinlich nie ein Mensch lebend hingelangen wird.