Quantenspeicher aus Vibrationen: ETH Zürich nutzt winzige Resonatoren
Ein Team der ETH Zürich speichert Quanteninformation als winzige mechanische Schwingungen auf einem Chip und führt damit sogar Rechenoperationen aus.
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giftdetect· das passende Geschenk in MinutenEin Quantencomputer, der sich Dinge merkt, indem er minimal zittert: So lässt sich der neue Quantenspeicher der ETH Zürich beschreiben. Die Forscherin Yiwen Chu und ihr Team halten Information als Schwingungen in einem elektronischen Chip fest.
Viele heutige Experimente speichern Quanteninformation auf elektromagnetischem Weg. Die Schweizer Gruppe setzt stattdessen auf mikroskopisch kleine mechanische Bauteile, sogenannte Resonatoren. Sie können in bestimmten Mustern schwingen, und diese Muster tragen die Information. Gerechnet wird in einem Prozessor mit supraleitendem Qubit, der Grundeinheit des Quantencomputers. Braucht er einen gespeicherten Wert, tritt er mit dem Resonator in Kontakt, liest oder verändert ihn und gibt ihn zurück in den Speicher.
Das erinnert an die Trennung von Prozessor und Arbeitsspeicher im normalen Rechner, nur eben auf Basis der Quantenphysik. Die Ergebnisse erschienen in der Fachzeitschrift Science.
Wird damit nur gespeichert oder auch gerechnet?
Es wird gerechnet. Die Forschenden testeten das System mit einer Quanten-Fourier-Transformation und einem Algorithmus zur Periodenfindung. Beides sind Operationen, die bei der Entwicklung von Quantenalgorithmen gebraucht werden. Beide liefen mit dem mechanischen Speicher.
Langfristig könnte der Ansatz kleinere Quantencomputer ermöglichen, die Information während der Rechnung länger behalten. Genau das gehört zu den Problemen, die den Ausbau der Technik bremsen.
Gibt es den Quantencomputer bald zu kaufen?
Nein. Der Test lief an einem begrenzten Labormodell, ein kommerzieller Quantencomputer ist daraus nicht geworden. Das Team muss noch zeigen, dass das Design mit deutlich mehr Komponenten funktioniert, ohne an Genauigkeit zu verlieren, und dass empfindliche Quantenzustände vor Rauschen und Störungen geschützt bleiben.
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