Nachfolgend wird eine nicht autorisierte Übersetzung eines Artikels der Laotischen Nachrichtenagentur (KPL) http://www.kpl.gov.la abgedruckt:
Horizonte für die Mikroelektronikindustrie in der Welt öffnen sich
Laotische Nachrichtenagentur (KPL) vom 7. Mai 2024
(KPL/Prensa Latina) Die Qubit-Technologien für das Universum der Quantencomputer in der Welt von heute haben nach einer weiteren Entdeckung der Universität Basel in der Schweiz neue Möglichkeiten.
Forscher der Hochschule und des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) stützten ihre Studie auf eine Art Qubit, das den Spin (Eigendrehimpuls) eines Elektrons oder eines Lochs nutzt, berichtet die Zeitschrift Nature Physics.
Qubits sind die Grundlage eines Quantencomputers, der die Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Daten gewährleistet. Dazu sind stabile und schnelle Wechselwirkungen zwischen einer großen Anzahl von Qubits erforderlich, deren Zustände zuverlässig von außen kontrolliert werden können. Dem neuen Experiment zufolge wäre es möglich, Millionen von Qubits auf einem einzigen Chip zu integrieren, und zwar mit Verfahren, die in der internationalen Mikroelektronikindustrie bereits etabliert sind.
Um das Problem der Anordnung und Verknüpfung von Tausenden von Qubits zu lösen, nutzten die Universität Basel und der NFS den Spin eines Lochs, der sich vollständig elektrisch steuern lässt, ohne dass zusätzliche Komponenten wie Mikromagnete auf dem Chip nötig sind.
Einem Team um Dr. Andreas Kuhlmann gelang erstmals eine kontrollierbare Wechselwirkung zwischen zwei Qubits in dieser Konfiguration: Es gelang ihnen, zwei Qubits zu koppeln und einen kontrollierten Spin eines ihrer Spins zu bewirken, abhängig vom Zustand des Spins des anderen, bekannt als kontrollierter Spin. Wie Kuhlmann betonte, lassen sich mit Hilfe von Lochspins schnelle und zuverlässige Zwei-Qubit-Gatter herstellen; dieses Prinzip, so bestätigte er, ermögliche nun auch die Kopplung einer größeren Anzahl von Qubit-Paaren. Der Energieaustausch von Löchern ist nicht nur elektrisch steuerbar, sondern infolge der Spin-Bahn-Kopplung auch anisotrop, d. h. der Spin-Zustand eines Lochs wird durch seine Bewegung durch den Raum beeinflusst, erklärte die Quelle.
Laut dem Bericht haben experimentelle und theoretische Physiker der Universität Basel und des NFS SPIN bewiesen, dass die Anisotropie Zwei-Qubit-Gatter ohne den üblichen Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit ermöglicht. Lochspin-basierte Qubits nutzen nicht nur die Vorteile der bewährten Siliziumchip-Herstellung, sondern sind auch hoch skalierbar und haben sich in Experimenten als schnell und robust erwiesen, heisst es im Text.
Dieser Ansatz, so fasst der Bericht zusammen, hat großes Potenzial im Rennen um die Entwicklung eines Quantencomputers im großen Maßstab.
Nach Ansicht von Experten könnte das Quantencomputing die Verarbeitungsgeschwindigkeit, die Lösung komplexer Probleme und die Speicherkapazität erhöhen sowie die Komplexität der kryptografischen Sicherheit und die Optimierung von Daten in großem Maßstab für Bereiche wie die künstliche Intelligenz verbessern.