Alsó-Szászország kvantumőrületben: a TU Braunschweig forradalmasítja a technológiát!

Alsó-Szászország kvantumőrületben: a TU Braunschweig forradalmasítja a technológiát!

2025. április 1-jét az UNESCO a kvantumfizika és -technológiák nemzetközi évének nyilvánítja. Ezt a fontos eseményt a Braunschweigi Műszaki Egyetem (TU Braunschweig) és számos más németországi intézmény aktívan szervezi. A TU Braunschweig alapító tagja a Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) alsó-szászországi kvantumszövetségnek, és döntő szerepet játszik az ország gyorsan fejlődő kvantumtechnológiai iparában.

Az április 14-i kvantum világnapi ünnepség részeként a Braunschweig TU lenyűgöző előadást tartott, amely bemutatta az alsó-szászországi kvantumszámítógépet. Ennek az innovációnak központi eleme a TU által kifejlesztett ioncsapda kvantumszámítógép chipje. Ez a chip úttörő, mert a kvantumszámítógépeknek rendkívül alacsony hőmérsékletre van szükségük a hatékony működéshez. A TU Braunschweig kutatói jelenleg a kvantumszámítógépek kompaktabbá és hőmérséklet-stabilabbá tételén dolgoznak.

Technológiai újítások

Vadim Issakov professzor csapata a közelmúltban elképesztő dolgokat ért el a szuperszámítógépek elektronikájának miniatürizálásával kompakt áramköri lapokra. Különösen figyelemre méltó egy újonnan kifejlesztett chip, amely 250-szeresére csökkenti a csapdába esett ionok szállítására szolgáló vezérlőelektronikát. Ez a chip extrém, négy Kelvin-fok körüli kriogén hőmérsékleten is működik, és jelentősen növelheti a jövőbeni kvantumszámítógép-rendszerek hatékonyságát.

Egy másik jelentős előrelépés a világ első funkcionális csapdás ionos mikrohullámú vezérlőjének kifejlesztése, amelyet az International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) konferencián mutattak be. Ezek a technológiák jelentik a kvantumszámítás ígéretes jövőjének alapját és annak különböző területeken történő alkalmazásait.

Együttműködés és jövőbeli fejlesztések

A braunschweigi fejlesztésekkel párhuzamosan a Leibnizi Számítógép Központ (LRZ) a Müncheni Quantum Valley-vel (MQV) közösen beszerzett egy csapdába ejtett ionokra épülő kvantumszámítógépet. Ez a 20 qubitet tartalmazó rendszer az induló innsbrucki Alpine Quantum Technologies (AQT) cégtől származik, és a bajor minisztériumok mintegy 9,8 millió eurós finanszírozással támogatják.

A kvantumszámítógép elsősorban az MQV hét tagszervezetének kutatási tevékenységét szolgálja majd, különös tekintettel a rendszerszoftverek és programozási környezetek megvalósítására. Fontos cél a rendszer integrálása az LRZ nagy teljesítményű számítógépeibe. A cél a tudományos szimulációk felgyorsítása és a szuperszámítástechnika hatékony munkafolyamatainak fejlesztése.

Az AQT rendszer elektromosan töltött atomokat (ionokat) használ, amelyeket csapdákban tartanak és lézersugarak irányítanak. Lenyűgöző, hogy ez a rendszer szobahőmérsékleten is tud működni, és mindössze két kilowatt elektromos energiát igényel. Ezenkívül a kvantumszámítógéphez való hozzáférés felhőkapcsolaton keresztül történik az MQV és LRZ partnerszervezetek számára, ami széles körű hozzáférést biztosít.

Az MQV Q-DESSI kutatási programjai és egyéb projektjei az LRZ-ben továbbra is támogatják a kvantumszámítási erőforrások fejlesztését. Az érintett partnerek hangsúlyozzák e technológiák döntő fontosságát a kutatás és a kvantumszámítási lehetőségek bővítése szempontjából, amelyek a jövőbeni ipari alkalmazásokra is jelentős hatással lehetnek.

Összességében elmondható, hogy a kvantumfizika és -technológiák terén végbemenő fejlesztések ígéretes távlatokat nyitnak Alsó-Szászországban és Bajorországban egyaránt. A kutatás és a gyakorlati alkalmazások kombinációja döntő szerepet játszik majd a kvantumtechnológia jövőjének alakításában.

További információt a címen találhat TU Braunschweig, München Quantum Valley.