Niedersachsen i et kvantevanvidd: TU Braunschweig revolusjonerer teknologi!

Niedersachsen i et kvantevanvidd: TU Braunschweig revolusjonerer teknologi!

1. april 2025 vil bli erklært som det internasjonale året for kvantefysikk og teknologi av UNESCO. Denne viktige begivenheten blir aktivt organisert av det tekniske universitetet i Braunschweig (TU Braunschweig) og flere andre institusjoner i Tyskland. TU Braunschweig er et grunnleggende medlem av Niedersachsen kvanteallianse Quantum Valley Niedersachsen (QVLS) og spiller en avgjørende rolle i landets raskt utviklende kvanteteknologiindustri.

Som en del av feiringen av World Quantum Day 14. april var det en imponerende presentasjon av TU Braunschweig, som introduserte Niedersachsen kvantedatamaskin. Et sentralt element i denne innovasjonen er brikken for ionefelle-kvantedatamaskinen utviklet av TU. Denne brikken er banebrytende fordi kvantedatamaskiner krever ekstremt lave temperaturer for å fungere effektivt. Forskere ved TU Braunschweig er for tiden i ferd med å gjøre kvantedatamaskiner mer kompakte og mer temperaturstabile.

Teknologiske nyvinninger

Professor Vadim Issakovs team oppnådde nylig fantastiske ting ved å miniatyrisere elektronikken til superdatamaskiner på kompakte kretskort. Spesielt bemerkelsesverdig er en nyutviklet brikke som reduserer kontrollelektronikken for transport av fangede ioner med en faktor på 250. Denne brikken fungerer også ved ekstreme kryogene temperaturer på rundt fire grader Kelvin og har potensial til å øke effektiviteten av fremtidige kvantedatasystemer betydelig.

Et annet betydelig fremskritt er utviklingen av verdens første funksjonelle fangede ion-mikrobølgekontroller, som ble presentert på International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Disse teknologiene danner grunnlaget for en lovende fremtid innen kvantedatabehandling og dens anvendelser på ulike områder.

Samarbeid og fremtidig utvikling

Parallelt med utviklingen i Braunschweig, anskaffet Leibniz Computing Center (LRZ) sammen med Munich Quantum Valley (MQV) en kvantedatamaskin basert på fangede ioner. Dette systemet, som inkluderer 20 qubits, kommer fra oppstarten Alpine Quantum Technologies (AQT) fra Innsbruck og er støttet av de bayerske delstatsdepartementene med en finansiering på rundt 9,8 millioner euro.

Kvantedatamaskinen vil primært tjene forskningsaktivitetene til de syv medlemsorganisasjonene til MQV, spesielt for implementering av systemprogramvare og programmeringsmiljøer. Et viktig mål er å integrere systemet i LRZs høyytelsesdatamaskiner. Målet er å akselerere vitenskapelige simuleringer og utvikle effektive arbeidsflyter for superdatabehandling.

AQT-systemet bruker elektrisk ladede atomer (ioner) som holdes fanget i feller og kontrolleres av laserstråler. Det er imponerende at dette systemet kan fungere ved romtemperatur og bare krever rundt to kilowatt elektrisk kraft. I tillegg organiseres tilgangen til denne kvantedatamaskinen via en skyforbindelse for MQV- og LRZ-partnerorganisasjonene, noe som sikrer bred tilgjengelighet.

MQVs Q-DESSI-forskningsprogrammer og andre prosjekter ved LRZ fortsetter å støtte utviklingen av kvantedatabehandlingsressurser. De berørte partnerne understreker den avgjørende betydningen av disse teknologiene for forskning og utvidelse av mulighetene innen kvanteberegning, som også kan ha en betydelig innvirkning på fremtidige anvendelser i industrien.

Samlet sett kan man se at utviklingen innen kvantefysikk og teknologier åpner for lovende perspektiver både i Niedersachsen og Bayern. Kombinasjonen av forskning og praktiske anvendelser vil spille en avgjørende rolle for å forme fremtiden for kvanteteknologi.

Du finner mer informasjon på TU Braunschweig, München Quantum Valley.