Wichtiger weiterer Baustein für Quantencomputer ist gefunden worden

Physik, Magnet, Feld Bildquelle: Windell Oskay (CC BY 2.0)
Ob Quantencomputer letztlich je Realität werden, steht noch in den Sternen - doch aktuell haben Physiker einen weiteren Baustein für ein solches System gefunden. Es sei gelungen, zwei komplett unterschiedliche Quantensysteme miteinander zu koppeln, teilten Physiker der Universitäten Bonn und Cambridge mit.
Die Forscher beschrieben ihre Entdeckung mit einer Art Teamarbeit. In der Welt der Quanten übernehmen die so genannten Quantendots (qDots) die Rolle des vergesslichen, aber ideenreichen Gruppenmitglieds. Quantendots sind zwar sehr schnell, wenn es um die Verarbeitung von Informationen geht. Leider verlieren sie das Ergebnis dieser Berechnung aber ebenso rasch wieder. Dieser Vorgang geschieht viel zu schnell, um in einem Quantencomputer nützlich zu sein.

Auf der anderen Seite taugen Ionen hingegen nicht besonders gut für Berechnungen, die können die Quanteninformationen aber über mehrere Minuten hinweg bewahren. Den Wissenschaftlern ist es nun gelungen, die Vorteile beider Teilchen so zu kombinieren, dass schnelle Berechnungen möglich sind und Informationen nicht gleich wieder verschwinden. In einem Hybrid-System wurden dafür zwei komplett unterschiedliche Quantensysteme miteinander kombiniert.

Dazu brachten die Forscher eine dünne Glasfaser an dem qDot an. Über diese gelang es ihnen, ein Photon zum mehrere Meter entfernten Ion zu transportieren. Um die Informationsübertragung möglichst effizient zu machen, hatten sie das Ion zwischen zwei Spiegel gesperrt. "Durch Beschuss mit einem Laserstrahl konnten wir das so angeregte Ion auslesen", erklärte Michael Köhl vom Physikalischen Institut der Universität Bonn. "Wir konnten dabei messen, welche Polarisationsrichtung das zuvor absorbierte Photon hatte." Der Zustand des qDots könne auf diesem Weg im Ion konserviert werden.

Dieser Erfolg könnte einen wichtigen Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern darstellen. Insbesondere die Wissenschaft erhofft sich von diesen Systemen erhebliche Fortschritte. Sie sind zwar nicht die Lösung für alle Probleme im Computing, können aber in bestimmten Bereichen sehr hohe Leistungen erzielen. Das betrifft beispielsweise Aufgaben wie die Zerlegung großer Zahlen in ihre Faktoren. Herkömmliche Computer beißen sich daran regelrecht die Zähne aus. Physik, Magnet, Feld Physik, Magnet, Feld Windell Oskay (CC BY 2.0)
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