Nedersaksen in kwantumwaanzin: TU Braunschweig zorgt voor een revolutie in de technologie!

Nedersaksen in kwantumwaanzin: TU Braunschweig zorgt voor een revolutie in de technologie!

1 april 2025 wordt door UNESCO uitgeroepen tot het Internationale Jaar van de Kwantumfysica en Technologieën. Dit belangrijke evenement wordt actief georganiseerd door de Technische Universiteit van Braunschweig (TU Braunschweig) en verschillende andere instellingen in Duitsland. De TU Braunschweig is een van de oprichters van de kwantumalliantie Quantum Valley Nedersaksen (QVLS) uit Nedersaksen en speelt een cruciale rol in de zich snel ontwikkelende kwantumtechnologie-industrie van het land.

Als onderdeel van de viering van de Wereld Quantum Dag op 14 april was er een indrukwekkende presentatie van de TU Braunschweig, die de kwantumcomputer van Nedersaksen introduceerde. Centraal onderdeel van deze innovatie is de chip voor de door de TU ontwikkelde iontrap-kwantumcomputer. Deze chip is baanbrekend omdat kwantumcomputers extreem lage temperaturen nodig hebben om efficiënt te kunnen werken. Onderzoekers van de TU Braunschweig zijn momenteel bezig kwantumcomputers compacter en temperatuurstabieler te maken.

Technologische innovaties

Het team van professor Vadim Issakov heeft onlangs verbazingwekkende dingen bereikt door de elektronica van supercomputers te miniaturiseren op compacte printplaten. Bijzonder opmerkelijk is een nieuw ontwikkelde chip die de besturingselektronica voor het transport van gevangen ionen met een factor 250 reduceert. Deze chip werkt ook bij extreme cryogene temperaturen van zo’n vier graden Kelvin en heeft het potentieel om de efficiëntie van toekomstige quantumcomputersystemen aanzienlijk te verhogen.

Een andere belangrijke vooruitgang is de ontwikkeling van 's werelds eerste functionele microgolfcontroller met gevangen ionen, die werd gepresenteerd op de International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Deze technologieën vormen de basis voor een veelbelovende toekomst in quantum computing en de toepassingen ervan op verschillende gebieden.

Samenwerking en toekomstige ontwikkelingen

Parallel aan de ontwikkelingen in Braunschweig heeft het Leibniz Computing Center (LRZ) samen met de München Quantum Valley (MQV) een kwantumcomputer aangeschaft op basis van gevangen ionen. Dit systeem, dat 20 qubits omvat, is afkomstig van de start-up Alpine Quantum Technologies (AQT) uit Innsbruck en wordt ondersteund door de Beierse ministeries met een financiering van ongeveer 9,8 miljoen euro.

De kwantumcomputer zal in de eerste plaats de onderzoeksactiviteiten van de zeven lidorganisaties van de MQV dienen, met name voor de implementatie van systeemsoftware en programmeeromgevingen. Een belangrijk doel is om het systeem te integreren in de krachtige computers van LRZ. Het doel is om wetenschappelijke simulaties te versnellen en efficiënte workflows voor supercomputing te ontwikkelen.

Het AQT-systeem maakt gebruik van elektrisch geladen atomen (ionen) die gevangen worden gehouden in vallen en worden bestuurd door laserstralen. Het is indrukwekkend dat dit systeem bij kamertemperatuur kan werken en slechts ongeveer twee kilowatt aan elektrisch vermogen nodig heeft. Daarnaast wordt de toegang tot deze quantumcomputer via een cloudverbinding georganiseerd voor de MQV- en LRZ-partnerorganisaties, wat zorgt voor een brede toegankelijkheid.

De Q-DESSI-onderzoeksprogramma's van de MQV en andere projecten bij de LRZ blijven de ontwikkeling van kwantumcomputerbronnen ondersteunen. De betrokken partners benadrukken het cruciale belang van deze technologieën voor onderzoek en het uitbreiden van de mogelijkheden in quantum computing, wat ook een aanzienlijke impact zou kunnen hebben op toekomstige toepassingen in de industrie.

Over het geheel genomen kan worden gezien dat ontwikkelingen op het gebied van de kwantumfysica en -technologieën veelbelovende perspectieven openen in zowel Nedersaksen als Beieren. De combinatie van onderzoek en praktische toepassingen zal een beslissende rol spelen bij het vormgeven van de toekomst van de kwantumtechnologie.

Meer informatie vindt u op TU Braunschweig, Quantumvallei van München.