URL dieses Beitrags:

Lesezeichen bei Google setzen Link auf Facebook teilen
News - Forschung und Entwicklung vom 07/08/2014

Grundlagenforschung Universität Saarland

72 Mal mehr Zeit für Experimente

Startknopf drücken, Monitor anschalten, Kaffee holen, los geht’s: Übliche Computer sind verglichen mit Quantencomputern fast schon in Windeseile hochgefahren und betriebsbereit.

Bild: Erik Lucero/UCSB
  (Bild: Erik Lucero/UCSB)

Um einen Chip so einzustellen, dass man damit arbeiten und experimentieren kann, musste bisher ein Wissenschaftler Dutzende empfindliche Einstellungen aufs Feinste kalibrieren. Das dauerte sechs Stunden. Theoretische Physiker der Universität des Saarlandes haben nun eine Methode entwickelt, mit der ein Quantencomputer in fünf Minuten eingestellt und stabil ist. Das ist 72 Mal so schnell wie bisher.

Die Wissenschaftler haben sich dabei mathematischer Modelle aus dem Ingenieurwesen bedient. Für die Quantenphysik bedeuten diese Erkenntnisse eine ganz neue Qualität für Experimente: Blieb bislang nur eine kurze Zeit, um mit einem Quantenprozessor zu experimentieren, bevor die empfindlichen Einstellungen wieder stundenlang nachjustiert werden mussten, können Forscher künftig viel schneller ein Experiment vorbereiten und viel länger experimentieren.

Frank Wilhelm-Mauch, Professor für Quanten- und Festkörpertheorie, hat gemeinsam mit seinem Doktoranden Daniel Egger für die Kalibrierung einen Algorithmus aus der Ingenieurmathematik, genauer gesagt aus dem Bauingenieurwesen, verwendet. So gelang es den Theoretikern, die Fehlerquote beim Kalibrieren auf unter die benötigten 0,1 Prozent zu drücken und gleichzeitig die Geschwindigkeit des Einstellverfahrens zu reduzieren. Dass die Saarbrücker „Ad-HOC“-Methode (Adaptive Hybride Optimale Kontrolle) in der Praxis funktioniert, haben Experimentalphysiker der University of California in Santa Barbara gezeigt. (vs)