Die Forscher der TU Darmstadt haben einen Quantenprozessor mit mehr als 1000 atomaren Qubits entwickelt und damit einen bedeutenden Fortschritt in der Quanteninformatik erzielt. Dieser Durchbruch könnte eine zukünftige Erweiterung auf 10000 Qubits ermöglichen.
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Große Quantensysteme sind entscheidend, um die Quanteninformatik voranzubringen. Die Forscher aus Darmstadt haben ihre Ergebnisse in Optica veröffentlicht.
Quantenprozessoren nutzen Netzwerke von optischen Pinzetten, die durch fokussierte Laserstrahlen erzeugt werden. Bisher konnten diese Prozessoren mehrere hundert Qubits enthalten. Jedes Atom repräsentiert ein Qubit, die Grundeinheit der Quanteninformation. Um Fortschritte zu erzielen, war es erforderlich, die Anzahl der Qubits zu erhöhen. Ein Team unter der Leitung von Professor Gerhard Birkl in Darmstadt hat dieses Ziel erreicht.
In einem im Oktober 2023 auf arXiv veröffentlichten und nun in Optica publizierten Artikel erklärt das Team, dass es gelungen ist, einen Quantenprozessor mit mehr als 1000 atomaren Qubits in einer einzigen Ebene zu erstellen.
Die Forscher kombinierten optische Methoden und fortschrittliche Technologien, um die Anzahl der zugänglichen Qubits zu erhöhen. Sie verwendeten eine neue Methode namens "Supercharge von Qubits", um die aktuellen Einschränkungen zu überwinden.
Für viele Anwendungen sind 1000 Qubits der Schwellenwert, ab dem die Effizienz von Quantencomputern demonstriert werden kann. Die Veröffentlichung erklärt auch, wie die Anzahl der Laserquellen erhöht werden kann, um in den kommenden Jahren 10000 oder mehr Qubits zu erreichen.