Physiker der Universität Innsbruck nutzten eingefangene Kalziumionen, um einen Computer zu bauen. Jeder von
Der Betrieb aller vorhandenen Computer basiert aufbinäres System. Daten werden in Form von Nullen und Einsen gespeichert, und alle Berechnungen werden in einem binären System durchgeführt. Ein ähnlicher Ansatz wird verwendet, um Quantencomputer zu erstellen. In einer in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Studie zeigten die Wissenschaftler, dass es möglich ist, diese Einschränkung zu überwinden, indem sie die Quanteneigenschaften von Atomen ausnutzen.
Die physikalischen Bausteine eines Quantencomputers können viel mehr als nur null und eins. Die Beschränkung auf binäre Systeme raubt diesen Computern einen Großteil ihres wahren Potenzials.
Martin Ringbauer, Physiker an der Universität Innsbruck und Co-Autor der Arbeit
Wissenschaftler haben einen Quantencomputer wie diesen entworfenund zwar so, dass das volle Potenzial des Atoms ausgenutzt werden kann, indem alle vorhandenen Zustände als Qudits (Quantenziffern) für Berechnungen verwendet werden. Die zur Herstellung des Geräts verwendeten Kalziumionen haben acht verschiedene Energieniveaus.
Physiker haben das durch Einwirkung auf das Calciumion gezeigtMithilfe eines Nahinfrarotlasers können diese Energiezustände gesteuert werden. Wissenschaftler konnten bis zu sieben dieser Zustände für Berechnungen nutzen.
Neues Rechenmodell optimal abgestimmtauf Quantenausrüstung, sagen die Autoren der Studie. Sie zeigten, dass das Gerät genauso zuverlässig arbeitet wie ein herkömmlicher Computer, der in einem binären System arbeitet.
Physiker bemerken, dass man über die Binärzahl hinausgehtSystems ebnet den Weg für ein viel effizienteres Quantencomputing. Durch die Arbeit mit mehr Qudits kann ein solcher Computer mit weniger Partikeln mehr Rechenleistung erreichen.
Titelbild: Harald Ritsch, Universität Innsbruck
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