Norbert M. Linke, Markus Müller
Zusammenfassung Quantencomputer versprechen, spezielle, für Anwendungen hochinteressante Aufgaben zu lösen. An diesen NP‐harten Problemen scheitern herkömmliche Supercomputer. Eine Technik, die intensiv erforscht wird, ist der Ionen‐Quantencomputer. An ihm demonstriert dieser Artikel, wie der Quanten‐Suchalgorithmus von Lov Grover funktioniert. Programmiert werden solche Quantencomputer über einen Software‐Stack. Er übersetzt die Befehle der Nutzeroberfläche über verschiedene Stufen in die Laser‐Manipulation der Ionen‐Qubits. Bei den aktuell in Laboren laufenden Quantencomputern sind etwa zehn Ionen die Grenze, ab der das Rauschen der Quantengatter für zu große Fehler in den Rechnungen sorgt. In Zukunft soll eine Quantenfehlerkorrektur, die mehrere physische Qubits zu einem logischen Qubit verknüpft, Fehler erkennen können. Um die Zahl der Ionen zu steigern, soll die Kontrolle über die Laserpulse und die Fallenpotenziale verbessert werden. Zudem wird daran geforscht, mehrere Ionenfallen zum Beispiel via Photonenverschränkung miteinander zu verbinden. Mikrochip‐Ionenfallen sollen Ionen‐Quantencomputer miniaturisieren.
Physik in unserer Zeit•Jul 1, 2020•5 citations