Revolution im Quantencomputing: NPL-Mikrotrap stärkt britische Forschung!

Revolution im Quantencomputing: NPL-Mikrotrap stärkt britische Forschung!

National Quantum Computing Centre, Vereinigtes Königreich - Es gibt Neuigkeiten aus der Welt des Quantencomputings! Am 10. Juli 2025 feiert das National Quantum Computing Centre (NQCC) einen bedeutenden Fortschritt in der britischen Quantenforschung. Das Quantumzeitgeist berichtet von der erfolgreichen Übertragung eines hochmodernen mikrostrukturierten Ionenspeichergeräts vom National Physical Laboratory (NPL) an das NQCC. Diese innovative Technologie ist das Ergebnis einer mehr als zwei Jahrzehnte andauernden Entwicklungsarbeit und stellt eine Schlüsselressource für zukünftige Forschungen und Experimente dar.

Die Reise zu diesem bedeutsamen Moment begann bereits 2023, als NPL und das NQCC mit der Absicht zusammenarbeiteten, die Möglichkeiten der Quanten-Technologie, insbesondere in Großbritannien, zu erweitern. Initiiert und unterstützt durch eine Finanzierung von 250.000 £ vom Government Office for Technology Transfer (GOTT), wurde diese Zusammenarbeit nun mit einem echten Jungbrunnen für die Forschung gekrönt. Der mikrostrukturierte Ionenspeicher ist nicht nur vergleichbar mit der Größe eines Computerchips, sondern bietet auch eine ausgeklügelte Plattform zur Erforschung fortschrittlicher Systeme mit gefangenen Ionen.

Die Vorteile des Mikrotraps

Die Technologie des Mikrotraps ermöglicht es den Forschern, mehrere Qubits in einzelnen Strontiumatomen zu speichern. So können die einzigartigen Eigenschaften von Strontium auf atomarer Ebene genutzt werden, was flinke Fortschritte in der Quantenrechenleistung erwarten lässt. Laut Fraunhofer können Quantencomputer komplexe Probleme nicht nur schneller, sondern auch effizienter als ihre klassischen Pendants lösen. Doch während die Technologie fortschreitet, stehen die Forscher vor der Herausforderung der Fehlerrate und Stabilität in der Qubit-Kopplung.

Um diese Herausforderungen zu meistern, hat das NQCC bereits den ersten erfolgreichen Fang von Ionen in seinem neuen Mikrotrap am 28. März 2025 bewerkstelligt. Dieser Erfolg ist ein klarer Hinweis auf die langfristigen Ziele des NQCC, auch neue Architekturen zur Vernetzung mehrerer Ionentrappen in Angriff zu nehmen, um skalierbare Quantenprozessoren zu entwickeln. Dr. Cameron Deans, der Leiter des gefangenen-Ionen-Quantum-Computing-Teams am NQCC, hebt die Bedeutung dieser Technologie als Forschungsplattform hervor und sieht großes Potenzial für die Entwicklung effizienterer Quantenalgorithmen.

Neueste Entwicklungen und Trends

Aber das ist noch nicht alles, denn die Konkurrenz schläft nicht! Zum Beispiel hat das Team von Quantinuum, wie in einem Artikel von APS Physics berichtet, einen neuen Quantencomputer mit gefangenen Ionen entwickelt – das Quantinuum System Model H2. Dieser neue Computer hat die Anzahl der Qubits von 20 auf 32 erhöht, ohne dass die Fehlerquote dabei steigt! Mit einem beeindruckenden quantenmechanischen Volumen von 2^16 ist dies ein echter Gamechanger in der Branche.

Die Anlagen werden durch verschiedene Verbesserungen unterstützt. Dazu zählen unter anderem RF-Elektroden, die unter der Oberfläche des Gerätes platziert sind, sowie parallele DC-Spannungsanwendungen, die dazu beitragen, individuelle Steuerungsspannungen zu reduzieren. Diese technischen Fortschritte sind entscheidend, um die Effizienz der Quantenoperationen zu steigern und holen alles aus den gefangenen Ionen heraus.

Letztlich wird es spannend sein zu beobachten, wie diese Entwicklungen in der Quantenforschung weiterverfolgt werden. Die Zusammenarbeit zwischen dem NPL und dem NQCC könnte der Schlüssel zur Lösung komplizierter Probleme in einer Vielzahl von Bereichen wie Materialforschung, Logistik und sogar in der Entwicklung neuer Medikamente sein. Natürlich bleibt zu hoffen, dass diese aufregenden Technologien nicht nur auf den Forschungsgebieten bleiben, sondern auch bald in die breitere Nutzung überführt werden können.