Universell programmierbarer Quantenprozessor

System kann unterschiedliche Programme mit zwei Qubits verarbeiten

Physiker am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben einen ersten universell programmierbaren Quantenprozessor demonstriert. Dieser soll in der Lage sein, jedes Programm auszuführen, das die Regeln der Quantenmechanik mit zwei Qubits zulassen.

Artikel veröffentlicht am ,

Gelang es anderen Forschern bislang nur, Quantenprozessoren für bestimmte Aufgaben zu entwickeln, wollen die NIST-Forscher erstmals einen Prozessor entwickelt haben, der jedes mit zwei Qubits realisierbare Programm ausführen kann. Ihre Forschungsergebnisse beschreiben sie in der aktuellen Ausgabe von Nature Physics.

"Erstmals hat jemand einen programmierbaren Quantenprozessor mit mehr als einem Qubit gezeigt", kommentiert der an dem Projekt beteiligte David Hanneke. Es sei ein Schritt hin zum großen Ziel, Berechnungen mit sehr vielen Qubits durchführen zu können: "Die Idee besteht darin, viele dieser Prozessoren zusammenzuschalten", so Hanneke.

Der NIST-Prozessor speichert binäre Informationen in zwei Beryllium-Ionen, die in einer elektromagnetischen Falle gehalten und mit zwei ultravioletten Lasern manipuliert werden. Zwei Magnesium-Ionen helfen bei der Kühlung von Beryllium-Ionen.

Dabei können die Forscher den Zustand jedes einzelnen Beryllium-Qubits verändern und die Ionen auch in eine Superposition bringen, die den Werten 1 und 0 zugleich entspricht und den großen Vorteil eines Quantencomputers ausmacht. Zudem können die Forscher zwei Qubits miteinander verschränken, also dafür sorgen, dass die Eigenschaften der Qubits aneinandergekettet sind, auch wenn sie physisch getrennt sind.

So kann das NIST-Team 160 unterschiedliche Rechenroutinen mit den beiden Qubits durchführen. Auch wenn es eine unendliche Zahl möglicher Zwei-Qubit-Programme gebe, sei diese Auswahl von 160 Routinen groß und unterschiedlich genug, um von einem universellen Prozessor zu sprechen, meint Hanneke. Ausgewählt wurden die Routinen mit einem Zufallsgenerator.

Die im Rahmen der Experimente ausgeführten Programme bestanden aus 31 logischen Operationen, von denen 15 im Programmierprozess variiert wurden.

Bitte aktivieren Sie Javascript.
Oder nutzen Sie das Golem-pur-Angebot
und lesen Golem.de
  • ohne Werbung
  • mit ausgeschaltetem Javascript
  • mit RSS-Volltext-Feed


mikezoernack 03. Jun 2014

Ich verstehe nicht genau was das alles bedeutet... Kann mir diesen Text vielleicht jemand...

excess 08. Dez 2009

Ich machs normalerweise im Bett, macht immer noch am meisten Spass

uffpasse 07. Dez 2009

Ich sehe das Problem nicht, kann also nicht helfen.

Hobby... 20. Nov 2009

Danke, ich schau mir das Buch mal näher an.



Aktuell auf der Startseite von Golem.de
Intel Core i9-14900KS
Intel ist wahnsinnig geworden - zum Glück!

Um den Core i9-14900KS zur schnellsten Allround-CPU zu machen, hat Intel den Weg der Vernunft scheinbar vollständig verlassen. Doch dahinter stecken gute Neuigkeiten für Intel-Kunden.
Ein IMHO von Martin Böckmann

Intel Core i9-14900KS: Intel ist wahnsinnig geworden - zum Glück!
Artikel
  1. FTX-Gründer: Sam Bankman-Fried zu 25 Jahren Haft verurteilt
    FTX-Gründer
    Sam Bankman-Fried zu 25 Jahren Haft verurteilt

    Der Richter betonte die Dreistigkeit der Handlungen von Bankman-Fried. Doch die Haftstrafe für den früheren Chef der Kryptobörse FTX liegt weit unter der Forderung der Anklage.

  2. Artemis 3: Nasa plant ein Gewächshaus auf dem Mond
    Artemis 3
    Nasa plant ein Gewächshaus auf dem Mond

    In wenigen Jahren sollen wieder Menschen auf dem Mond landen. Die Nasa bereitet das wissenschaftliche Programm vor.

  3. Truth Social: Warum Trumps kleines Netzwerk Milliarden wert wurde
    Truth Social
    Warum Trumps kleines Netzwerk Milliarden wert wurde

    Donald Trumps verlustbringender Twitter-X-Klon Truth Social wird nach seinem Börsengang mit 9 Milliarden US-Dollar bewertet. Es ist eine Spekulationsblase - und eine Investition in eine potenzielle Trump-Präsidentschaft.
    Ein Bericht von Achim Sawall

Du willst dich mit Golem.de beruflich verändern oder weiterbilden?
Zum Stellenmarkt
Zur Akademie
Zum Coaching
  • Schnäppchen, Rabatte und Top-Angebote
    Die besten Deals des Tages
    • Daily Deals • Palit 4070 Super 579,95€ • Xbox-Controller ab 39,99€ • AVM Fritzbox + Repeater -30% • DVDs & Blu-rays -31% • EA -75% • Ubisoft -50% • MindStar: AMD Ryzen 9 7900 339€, MSI RTX 4080 Super Ventus 3X OC 1.099€ • Gratis-Zugaben PS5 Slim & Nintendo Switch OLED beim TV-Kauf [Werbung]
    •  /