Rechen-Power der Zukunft schon heute simulieren
Spin-Qubits und mehr
Bei einem Ansatz wie ihn Intel und Google verfolgen, sind in dem supraleitenden Mikrochip elektronische Schaltkreise integriert, die das Speichern der Qubits übernehmen. Das nötige Temperaturregime für den Supraleitungseffekt verlangt einen besonders aufwendigen und entsprechend kostspieligen Systemaufbau. Zusatzausstattung für den Erschütterungsschutz treibt den Anschaffungspreis weiter in die Höhe. Nach heutigem Stand muss ein Unternehmen eine zweistellige Millionensumme für ein solches Quantensystem investieren.
Bristlecone: Eine Forscherin installiert Googles Quantenchip.
Quelle: IBM
Fachleute von Intel, dem Commissariat à l’Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) und dem niederländischen Forschungszentrum QuTech arbeiten an einem alternativen Ansatz, den sogenannten Spin-Qubits. Sie werden mit Hilfe von Mikrowellenimpulsen erzeugt, die die Drehung eines Elektrons auf einem Siliziumsubstrat steuern. Diese Technologie funktioniert bereits bei 1 Grad Kelvin.
Das ist auf den ersten Blick kein sonderlich grosser Fortschritt. Dennoch vereinfachen Spin-Qubits den Systemaufbau eines Quantenrechners. Hinzu kommen weitere Vorteile wie stärkere Kohärenz und geringere Grösse. Dadurch ist es möglich, mehrere dieser Bits miteinander zu kombinieren, und das über einen längeren Zeitraum hinweg. Einen anderen Weg schlägt das Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Universität Innsbruck ein. Es beschäftigt sich mit optischen Qubits und Ionenfallen. Diese Technologien können ebenfalls alternativ zu Supraleitern als Grundlage für Quantenrechner dienen.
