16 Quantenzustände in einem Antimon-Atom
2024-05-02
Quantencomputer sind bislang Zukunftsmusik und noch in einem frühen Versuchsstadium. Für eine tatsächliche Verwendung wären einige 100 Quantenbits notwendig, die stabil steuerbar sind und ausreichend schnell ihre Zustände für Rechenoperationen ändern können.
Nach über zehn Jahren hat ein Team der University of South Wales (UNSW) in Sydney, das Prof. Andrea Morello leitet, mit einem in Siliziumwafern eingelagerten Antimon-Atom 16 Quantenzustände abbilden können, wobei der Zugriff auf das Antimon-Atom zudem auf vier verschiedene Arten möglich wurde. Ersteres ermöglicht, mit einem Atom vier normale binäre Qubits zu ersetzen; letzteres das Qubit flexibler zu steuern und die Qubits in einem Quantenbaustein dichter packen zu können, mit geringeren gegenseitigen Wechselwirkungen beim Lesen und Schreiben. Dabei können sowohl magnetische als auch elektrische Resonanzen genutzt werden. Genaueres dazu hat das Team in Nature veröffentlicht.
Ähnlich Flash-Speichern mit mehr als einem Bit pro Speicherzelle ist ein Atom mit mehreren Qubits zwar zunächst einmal schwieriger zu steuern. Andererseits kann diese Mehrfachbelegung für redundanz genutzt werden, wodurch Quantencomputer stabiler liefen.
Insgesamt sind hier jedoch noch etliche Jahre Forschung notwendig, bis diese Technologien praktisch einsetzbar werden.
DL2MCD