Forschung der TU Darmstadt in „Optics in 2023“ ausgezeichnet
TU-Forschende erreichen neue Dimension bei der Skalierung von Architekturen für Quantencomputer
04.12.2023 von IAP/mho
Jedes Jahr im Dezember stellt die US-amerikanische Gesellschaft OPTICA von einem Expertengremium ausgewählte Forschungsarbeiten vor, die im vorangegangenen Jahr als Durchbruch in der optischen Forschung gewertet werden. Dazu zählt für 2023 nun auch ein Beitrag der Arbeitsgruppe um Professor Gerhard Birkl am Institut für Angewandte Physik der TU Darmstadt. In der Sonderausgabe „Optics in 2023“ der Zeitschrift „Optics & Photonics News“ (OPN) werden Arbeiten von Malte Schlosser, Dominik Schäffner, Gerhard Birkl und weiteren Mitarbeitenden zur zukunftsträchtigen Weiterentwicklung von Quantencomputern und Quantensimulatoren prominent vorgestellt.
Besonders hervorgehoben wird eine Veröffentlichung der Arbeitsgruppe zur dreidimensionalen Skalierung von Quantenprozessoren (wird in neuem Tab geöffnet) . Die Skalierbarkeit von Quantensystemen stellt eine der zentralen Anforderungen für die Weiterentwicklung von Quantencomputern dar. An der TU Darmstadt wurde hierfür durch den Einsatz moderner optischer Techniken ein neuartiger Ansatz realisiert, der die Skalierung von zwei auf drei räumliche Dimension ohne den Einsatz von zusätzlichen Ressourcen ermöglicht. Erstmals konnte auf diese Weise eine Prozessorplattform demonstriert werden, welche die Bereitstellung von über 10.000 Speicherelementen für Quanteninformationseinheiten, sogenannte Quantenbits, erlaubt.
Die Skalierung von Quantenprozessoren in die dritte räumliche Dimension erlaubt eine erhebliche Steigerung der Zahl der einsetzbaren Quantenbits.
Professor Gerhard Birkl, Institut für Angewandte Physik
Nach Ansicht des Expertengremiums stellt die in dieser Arbeit gezeigte Skalierbarkeit in der Anzahl der Quantenbits einen wichtigen Schritt in Richtung der Entwicklung von praxistauglichen Quantencomputern dar. Zudem erwarten die Gutachter eine Vielzahl von weiteren Anwendungen auf dem Feld der Quantentechnologien, wie hochgenaue optische Atomuhren und Quantensensoren für elektrische und Magnetfelder.