Wissenschaftler der University of Sussex und Universal Quantum haben einen Meilenstein-Durchbruch in der Quanteninformatik erzielt und erstmals demonstriert, dass Quantenbits (Qubits) mit beispielloser Geschwindigkeit und Genauigkeit direkt zwischen Quantencomputer-Mikrochips übertragen werden können.
Das Forschungsteam verwendete eine neuartige Technik namens "UQ Connect", um Qubits mithilfe von Feldverbindungen von einem Quantencomputer-Mikrochip-Modul zum anderen zu bewegen. Die Qubits wurden mit einer Erfolgsrate von 99,999993% und einer Verbindungsrate von 2.424 pro Sekunde transportiert — beides Weltrekorde und um Größenordnungen besser als bisherige Lösungen.
Derzeit arbeiten Quantencomputer auf der 100-Qubit-Skala, doch Experten sagen voraus, dass Millionen von Qubits benötigt werden, um entscheidende Probleme zu lösen, die von heutigen Supercomputern nicht bewältigt werden können, wie die Wirkstoffentwicklung und die Verbesserung der Energieeffizienz der Düngemittelproduktion.
"Wenn Quantencomputer wachsen, werden wir irgendwann durch die Größe des Mikrochips eingeschränkt sein, der die Anzahl der Quantenbits begrenzt, die ein solcher Chip aufnehmen kann", sagte Professor Winfried Hensinger, Professor für Quantentechnologien an der University of Sussex und Chief Scientist bei Universal Quantum. "Daher wussten wir, dass ein modularer Ansatz der Schlüssel war, um Quantencomputer mächtig genug zu machen, um sprunghafte Branchenprobleme zu lösen."
Entscheidend bestätigten die Wissenschaftler, dass die Quantennatur des Qubits während des Transports unberührt bleibt — das heißt, der Qubit kann während des gesamten Übertragungsprozesses in Superposition existieren (gleichzeitig Null und Eins sein).
Universal Quantum hat vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) 67 Millionen Euro erhalten, um zwei Quantencomputer zu bauen, die diese Technologie implementieren — einer der größten staatlichen Quantencomputerverträge, die je an ein einzelnes Unternehmen vergeben wurden.
Die in dem Aufsatz "A high-fidelity quantum matter-link between ion-trap microchip modules" veröffentlichte Forschung stellt einen bedeutenden Schritt dar, um Quantencomputer durch das Verbinden von Hunderten oder sogar Tausenden von Mikrochips zu skalieren und potenziell Lösungen für einige der dringendsten Probleme der Welt zu erschließen.
