Niedersachsen i en kvantgalning: TU Braunschweig revolutionerar tekniken!

Niedersachsen i en kvantgalning: TU Braunschweig revolutionerar tekniken!

1 april 2025 kommer att utropas till det internationella året för kvantfysik och teknik av UNESCO. Detta viktiga evenemang arrangeras aktivt av Braunschweigs tekniska universitet (TU Braunschweig) och flera andra institutioner i Tyskland. TU Braunschweig är en av grundarna av Niedersachsens kvantallians Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) och spelar en avgörande roll i landets kvantteknologiindustri som utvecklas snabbt.

Som en del av firandet av World Quantum Day den 14 april var det en imponerande presentation av TU Braunschweig, som introducerade Niedersachsen kvantdator. En central del av denna innovation är chippet för jonfällans kvantdator som utvecklats av TU. Detta chip är banbrytande eftersom kvantdatorer kräver extremt låga temperaturer för att fungera effektivt. Forskare vid TU Braunschweig håller just nu på att göra kvantdatorer mer kompakta och mer temperaturstabila.

Tekniska innovationer

Professor Vadim Issakovs team uppnådde nyligen fantastiska saker genom att miniatyrisera superdatorernas elektronik på kompakta kretskort. Särskilt anmärkningsvärt är ett nyutvecklat chip som minskar styrelektroniken för transport av fångade joner med en faktor 250. Detta chip fungerar även vid extrema kryogena temperaturer på runt fyra grader Kelvin och har potential att avsevärt öka effektiviteten i framtida kvantberäkningssystem.

Ett annat betydande framsteg är utvecklingen av världens första funktionella mikrovågskontroller för fångade joner, som presenterades vid International Solid-State Circuits Conference (ISSCC). Dessa teknologier utgör grunden för en lovande framtid inom kvantberäkning och dess tillämpningar inom olika områden.

Samarbete och framtida utveckling

Parallellt med utvecklingen i Braunschweig skaffade Leibniz Computing Center (LRZ) tillsammans med Munich Quantum Valley (MQV) en kvantdator baserad på fångade joner. Detta system, som inkluderar 20 qubits, kommer från uppstarten Alpine Quantum Technologies (AQT) från Innsbruck och stöds av de bayerska delstatsdepartementen med en finansiering på cirka 9,8 miljoner euro.

Kvantdatorn kommer i första hand att tjäna forskningsverksamheten hos de sju medlemsorganisationerna i MQV, särskilt för implementering av systemprogramvara och programmeringsmiljöer. Ett viktigt mål är att integrera systemet i LRZ:s högpresterande datorer. Syftet är att påskynda vetenskapliga simuleringar och utveckla effektiva arbetsflöden för superdatorer.

AQT-systemet använder elektriskt laddade atomer (joner) som hålls fångna i fällor och kontrolleras av laserstrålar. Det är imponerande att detta system kan fungera i rumstemperatur och bara kräver cirka två kilowatt elektrisk kraft. Dessutom organiseras åtkomsten till denna kvantdator via en molnuppkoppling för MQV- och LRZ-partnerorganisationerna, vilket säkerställer bred tillgänglighet.

MQV:s Q-DESSI-forskningsprogram och andra projekt vid LRZ fortsätter att stödja utvecklingen av kvantberäkningsresurser. De berörda parterna betonar den avgörande betydelsen av dessa teknologier för forskning och utvidgning av möjligheterna inom kvantberäkning, vilket också kan ha en betydande inverkan på framtida tillämpningar inom industrin.

Sammantaget kan man se att utvecklingen inom området kvantfysik och teknik öppnar för lovande perspektiv i både Niedersachsen och Bayern. Kombinationen av forskning och praktiska tillämpningar kommer att spela en avgörande roll för att forma kvantteknologins framtid.

Du hittar mer information på TU Braunschweig, München Quantum Valley.