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Physik in unserer Zeit

Erste Demonstration von Quantenüberlegenheit

Michael J. Hartmann, Frank Deppe

Published Jan 1, 2021• 2 citations
Publisher

Abstract

Zusammenfassung Mit dem Sycamore‐Quantenprozessor von Google gelang zum ersten Mal überzeugend ein Experiment, in dem ein Quantensystem ein Problem besser löst als derzeit verfügbare herkömmliche Supercomputer. Die Hardware basiert auf der Technologie der supraleitenden Quantenschaltkreise. Ihr wird schon länger ein besonders großes Skalierungspotenzial hin zu mehr Quantenbits bescheinigt. Der verwendete Chip besitzt 53 Qubits. Sie sind in einem zweidimensionalen quadratischen Gitter angeordnet und durch Nächste‐Nachbar‐Wechselwirkung gekoppelt. Somit stellt das Experiment einen großen technologischen Fortschritt für das gesamte Feld der Quantenwissenschaften und ‐technologien dar. Obwohl der praktische Nutzen derzeit noch gering erscheint, sind die Arbeiten des Google‐Teams ein wichtiger Schritt hin zu skalierbarem Quantenrechnen. Damit erscheint erstmals eine fehlerkorrigierte, supraleitende Quantencomputer‐Architektur in nicht allzu ferner Zukunft möglich.

DOI
10.1002/piuz.202001587

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2019 gelang ein erstes Experiment, in dem ein Quantencomputer sogenannte Quantenüberlegenheit über herkömmliche Computer demonstrierte. Das internationale Team von Google setzte dazu einen Quantenprozessor namens Sycamore mit 53 supraleitenden Quantenbits ein. Die Arbeit ist ein wichtiger Fortschritt hin zu einer Realisierbarkeit skalierbarer, anwendungsreifer Quantencomputer.

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