Ala-Saksi raivoissaan: TU Braunschweig mullistaa teknologian!

Ala-Saksi raivoissaan: TU Braunschweig mullistaa teknologian!

1. huhtikuuta 2025 on UNESCO julistanut kansainväliseksi kvanttifysiikan ja -teknologian vuodeksi. Braunschweigin teknillinen yliopisto (TU Braunschweig) ja useat muut laitokset Saksassa järjestävät aktiivisesti tätä tärkeää tapahtumaa. TU Braunschweig on Ala-Saksin kvanttiallianssin Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) perustajajäsen ja sillä on keskeinen rooli maan nopeasti kehittyvässä kvanttiteknologiateollisuudessa.

Osana Maailman kvanttipäivän juhlallisuuksia 14. huhtikuuta järjestettiin Braunschweigin yliopiston vaikuttava esitys, jossa esiteltiin Ala-Saksin kvanttitietokone. Tämän innovaation keskeinen elementti on TU:n kehittämä ioniloukun kvanttitietokoneen siru. Tämä siru on uraauurtava, koska kvanttitietokoneet vaativat erittäin alhaisia ​​lämpötiloja toimiakseen tehokkaasti. Braunschweigin TU:n tutkijat ovat parhaillaan tekemässä kvanttitietokoneista kompaktimpia ja lämpötilankestävämpiä.

Tekniset innovaatiot

Professori Vadim Issakovin tiimi saavutti äskettäin hämmästyttäviä asioita pienentämällä supertietokoneiden elektroniikkaa pienille piirilevyille. Erityisen huomionarvoinen on hiljattain kehitetty siru, joka vähentää loukkuun jääneiden ionien kuljetuksen ohjauselektroniikkaa kertoimella 250. Tämä siru toimii myös äärimmäisissä noin neljän Kelvin-asteen kryogeenisissa lämpötiloissa ja sillä on potentiaalia lisätä merkittävästi tulevien kvanttilaskentajärjestelmien tehokkuutta.

Toinen merkittävä edistysaskel on maailman ensimmäisen toiminnallisen trapped ion -mikroaaltoohjaimen kehittäminen, joka esiteltiin International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) -konferenssissa. Nämä teknologiat muodostavat perustan lupaavalle tulevaisuudelle kvanttilaskennassa ja sen sovelluksissa eri alueilla.

Yhteistyö ja tuleva kehitys

Braunschweigin kehityksen rinnalla Leibnizin laskentakeskus (LRZ) hankki yhdessä Münchenin kvanttilaakson (MQV) kanssa loukkuun jääneisiin ioneihin perustuvan kvanttitietokoneen. Tämä 20 kubittia sisältävä järjestelmä tulee Innsbruckista start-up-yritykseltä Alpine Quantum Technologies (AQT), ja sitä tukevat Baijerin osavaltion ministeriöt noin 9,8 miljoonan euron rahoituksella.

Kvanttitietokone palvelee ensisijaisesti MQV:n seitsemän jäsenjärjestön tutkimustoimintaa, erityisesti järjestelmäohjelmistojen ja ohjelmointiympäristöjen toteuttamista. Tärkeä tavoite on integroida järjestelmä LRZ:n korkean suorituskyvyn tietokoneisiin. Tavoitteena on nopeuttaa tieteellisiä simulaatioita ja kehittää tehokkaita työnkulkuja superlaskentaan.

AQT-järjestelmä käyttää sähköisesti varautuneita atomeja (ioneja), joita pidetään ansoissa ja joita ohjataan lasersäteillä. On vaikuttavaa, että tämä järjestelmä voi toimia huoneenlämmössä ja vaatii vain noin kaksi kilowattia sähköä. Lisäksi pääsy tähän kvanttitietokoneeseen on järjestetty pilviyhteyden kautta MQV- ja LRZ-kumppaniorganisaatioille, mikä varmistaa laajan saavutettavuuden.

MQV:n Q-DESSI-tutkimusohjelmat ja muut LRZ:n projektit tukevat edelleen kvanttilaskentaresurssien kehittämistä. Asianomaiset kumppanit korostavat näiden teknologioiden keskeistä merkitystä tutkimukselle ja kvanttilaskennan mahdollisuuksien laajentamiselle, millä voi olla merkittävä vaikutus myös teollisuuden tuleviin sovelluksiin.

Kaiken kaikkiaan voidaan havaita, että kvanttifysiikan ja -teknologian alan kehitys avaa lupaavia näkökulmia sekä Ala-Saksissa että Baijerissa. Tutkimuksen ja käytännön sovellusten yhdistäminen tulee olemaan ratkaisevassa roolissa kvanttiteknologian tulevaisuuden muovaamisessa.

Löydät lisätietoja osoitteesta TU Braunschweig, Münchenin Quantum Valley.