Ein technischer Artikel mit dem Titel “Supercharged two-dimensional tweezer array with more than 1000 atomic qubits” wurde von Forschern der Technischen Universität Darmstadt (TU Darmstadt) veröffentlicht. In dem Abstract wird berichtet, dass es gelungen ist, eine Quantenverarbeitungsarchitektur im Großformat zu realisieren, die die Schwelle von 1000 atomaren Qubits überschreitet. Durch das Verfliesen mehrerer durch Mikrolinsen erzeugter Pinzettengitter, die jeweils von einer unabhängigen Laserquelle betrieben werden, können Laserleistungsbeschränkungen hinsichtlich der Anzahl der zuweisbaren Qubits beseitigt werden. Schon mit zwei separaten Gittern wurde eine kombinierte 2D-Konfiguration von 3000 Qubit-Standorten mit durchschnittlich 1167(46) einzelnen Atom-Quantensystemen umgesetzt. Der Transfer von Atomen zwischen den beiden Gittern erfolgt mit hoher Effizienz. Durch das “Supercharging” eines Gitters, das als Quantum Processing Unit fungiert, mit Atomen aus dem Sekundärgitter wird die Anzahl der Qubits und die anfängliche Füllfraktion signifikant erhöht. Dies vergrößert signifikant die erreichbaren Qubit-Cluster-Größen und Erfolgswahrscheinlichkeiten, was es ermöglicht, die fehlerfreie Montage von Clustern von bis zu 441 Qubits mit dauerhafter Stabilisierung bei einer annähernden Füllfraktion von eins über mehrere Detektionszyklen zu demonstrieren. Diese Methode unterstützt die neutrale Atom-Quanteninformationswissenschaft, indem sie konfigurierbare Geometrien hochskalierbarer Quantenregister ermöglicht, die unmittelbar in der Rydbergzustandsvermittelten Quantensimulation, fehlertoleranten universellen Quantenrechnung, Quantensensorik und Quantenmetrologie Anwendung finden.
Den technischen Artikel finden Sie hier. Veröffentlicht im Februar 2024. Lesen Sie diesen verwandten Zeitungsartikel der TU Darmstadt.
Lars Pause, Lukas Sturm, Marcel Mittenbühler, Stephan Amann, Tilman Preuschoff, Dominik Schäffner, Malte Schlosser und Gerhard Birkl, “Supercharged two-dimensional tweezer array with more than 1000 atomic qubits,” Optica 11, 222-226 (2024)
Im Hinblick auf den Wettlauf um den quantenmechanischen Vorteil wurden enorme Geldsummen in die Quantencomputertechnologie investiert, die bisher jedoch nicht die herkömmlichen Computer übertroffen hat. Wann wird sich das ändern?
