Forscher legen Basis für künftige Quantencomputer

Bei Quanteninformationstechnologien dienen Quanten-Bits – sogenannte Qubits – als Informationselement. Diese sind komplexer als klassische Bits, ermöglichen aber den Bau von enorm leistungsfähigen Computern, die viel schneller rechnen können als klassische Computer.

Innerhalb von Computern müssen ständig Informationen zwischen verschiedenen Prozessoren hin und her gesendet werden. Die Quantenzustände sind jedoch sehr empfindlich und können nicht so einfach übertragen werden. Forschern der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) ist es nun gelungen, Quanteninformationen zwischen zwei knapp einen Meter voneinander entfernten Qubits zu übertragen. Dazu verbanden die Physiker zwei supraleitende Qubits mit einem Koaxialkabel.

„Das Wichtige an unserer Methode ist, dass die Übertragung des Quantenzustands deterministisch, also auf Knopfdruck, funktioniert“, erklärt Philipp Kurpiers, Doktorand an der ETH, in einer Medienmitteilung. In früheren Experimenten wurde immer nur eine probabilistische Übertragung erreicht, die manchmal funktioniert und manchmal nicht. „Unsere Übertragungsrate für Quantenzustände ist eine der höchsten, die je realisiert wurden, und unsere Übertragungsgüte ist mit 80 Prozent sehr gut”, fügt ETH-Professor Andreas Wallraff hinzu.

Die Forscher wollen ihre Technologie nun weiterentwickeln. Sie wollen versuchen, jeweils zwei Qubits als Sender und Empfänger zu verwenden. Dies könnte für grosse Quantencomputer besonders wichtig sein. Künftig werden Quantencomputer laut der ETH nicht mehr nur aus wenigen Quibts, sondern ganz vielen Quibts bestehen. Schon ab ein paar Hundert Qubits stelle sich dabei die Frage, wie diese am wirksamsten miteinander verbunden werden können. ssp