Niedersachsen i et kvantevanvid: TU Braunschweig revolutionerer teknologien!

Niedersachsen i et kvantevanvid: TU Braunschweig revolutionerer teknologien!

1. april 2025 vil blive erklæret for det internationale år for kvantefysik og teknologier af UNESCO. Denne vigtige begivenhed organiseres aktivt af det tekniske universitet i Braunschweig (TU Braunschweig) og flere andre institutioner i Tyskland. TU Braunschweig er et stiftende medlem af Niedersachsen kvantealliance Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) og spiller en afgørende rolle i landets hurtigt udviklende kvanteteknologiindustri.

Som en del af fejringen af ​​World Quantum Day den 14. april var der en imponerende præsentation af TU Braunschweig, som introducerede Niedersachsen kvantecomputer. Et centralt element i denne innovation er chippen til ionfælde-kvantecomputeren udviklet af TU. Denne chip er banebrydende, fordi kvantecomputere kræver ekstremt lave temperaturer for at fungere effektivt. Forskere ved TU Braunschweig er i øjeblikket i gang med at gøre kvantecomputere mere kompakte og mere temperaturstabile.

Teknologiske innovationer

Professor Vadim Issakovs team opnåede for nylig fantastiske ting ved at miniaturisere supercomputeres elektronik på kompakte printkort. Særligt bemærkelsesværdig er en nyudviklet chip, der reducerer styreelektronikken til transport af fangede ioner med en faktor på 250. Denne chip fungerer også ved ekstreme kryogene temperaturer på omkring fire grader Kelvin og har potentialet til at øge effektiviteten af ​​fremtidige kvantecomputersystemer markant.

Et andet væsentligt fremskridt er udviklingen af ​​verdens første funktionelle fangede ion mikrobølgecontroller, som blev præsenteret på International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Disse teknologier danner grundlaget for en lovende fremtid inden for kvantecomputere og dens anvendelser på forskellige områder.

Samarbejde og fremtidig udvikling

Parallelt med udviklingen i Braunschweig anskaffede Leibniz Computing Center (LRZ) sammen med Munich Quantum Valley (MQV) en kvantecomputer baseret på fangede ioner. Dette system, som omfatter 20 qubits, kommer fra opstarten Alpine Quantum Technologies (AQT) fra Innsbruck og er støttet af de bayerske statsministerier med en finansiering på omkring 9,8 millioner euro.

Kvantecomputeren vil primært tjene forskningsaktiviteterne i de syv medlemsorganisationer af MQV, især til implementering af systemsoftware og programmeringsmiljøer. Et vigtigt mål er at integrere systemet i LRZ's højtydende computere. Målet er at accelerere videnskabelige simuleringer og udvikle effektive arbejdsgange til supercomputing.

AQT-systemet bruger elektrisk ladede atomer (ioner), der holdes fanget i fælder og kontrolleres af laserstråler. Det er imponerende, at dette system kan fungere ved stuetemperatur og kun kræver omkring to kilowatt elektrisk strøm. Derudover organiseres adgangen til denne kvantecomputer via en cloud-forbindelse for MQV- og LRZ-partnerorganisationerne, hvilket sikrer bred tilgængelighed.

MQV's Q-DESSI forskningsprogrammer og andre projekter på LRZ fortsætter med at støtte udviklingen af ​​kvantecomputerressourcer. De berørte partnere understreger den afgørende betydning af disse teknologier for forskning og udvidelse af mulighederne inden for kvanteberegning, hvilket også kan have en væsentlig indflydelse på fremtidige anvendelser i industrien.

Overordnet set kan det ses, at udviklingen inden for kvantefysik og -teknologier åbner op for lovende perspektiver i både Niedersachsen og Bayern. Kombinationen af ​​forskning og praktiske anvendelser vil spille en afgørende rolle i at forme fremtiden for kvanteteknologi.

Du kan finde mere information på TU Braunschweig, München Quantum Valley.