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Uni Innsbruck: Quanten-Cloud-Computing mit Selbsttest

Quantenexperiment © IQOQI Innsbruck / Harald Ritsch

Die Forschungsgruppen um Rainer Blatt und Peter Zoller berichten in der Fachzeitschrift Nature, wie sie Phänomene der Teilchenphysik auf 20 Quantenbits simuliert haben und wie der Quantensimulator das Ergebnis erstmals selbständig überprüft hat. Aktuell beschäftigen sich viele Wissenschaftler mit der Frage, wie die „Quantenüberlegenheit" auf heute schon verfügbarer Hardware genutzt werden kann.

Vor drei Jahren haben Physiker erstmals die spontane Entstehung eines Elementarteilchen-Paares mit einem digitalen Quantencomputer an der Universität Innsbruck simuliert. Aufgrund der Fehlerrate wären für komplexere Simulationen aber sehr viele Quantenbits nötig, die in heutigen Quantencomputern noch nicht verfügbar sind. Auch der analogen Nachbildung von Quantensystemen in einem Quantencomputer sind enge Grenzen gesetzt. Mit einer neuen Methode haben Forscher um Christian Kokail, Christine Maier, Rick van Bijnen und Christian Roos am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften diese Grenzen nun gesprengt. Sie nutzen einen programmierbaren Ionenfallen-Quantencomputer mit 20 Quantenbits als Quanten-Coprozessor, in den quantenmechanische Berechnungen, die an die Grenze klassischer Computer stoßen, ausgelagert werden.

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