Quantentechnologien

Meister der Gleichzeitigkeit

Forschende wollen die Geheimnisse des rätselhaften Quantenkosmos enthüllen. Ein europäischer Hotspot der Quantenforschung ist das Forschungszentrum Jülich. Die Vision: einen Quantencomputer zu entwickeln, der die Datenverarbeitung in eine neue Dimension führt.

Quantentechnologien der zweiten Generation wie Quantencomputer, Quantensensoren und Quantenkommunikation sollen neue vielfältige Einsatzmöglichkeiten eröffnen – bei der Nutzung Künstlicher Intelligenz, in der Medizindiagnostik oder durch eine abhörsichere Kommunikation.

Zitatbild.jpeg

JUNIQ bietet die einzigartige Möglichkeit, verschiedene Quantencomputersysteme und Konzepte auf einer Plattform miteinander zu vergleichen. Der eleQtron-Quantencomputer wird als Referenz für die Einordnung anderer Systeme dienen.

Prof. Dr. Kristel Michielsen, Leiterin der Jülicher Quantencomputer-Infrastruktur JUNIQ

Fragile Quantenphänomene

Wissenschaftler:innen weltweit arbeiten daher an völlig neuartigen Technologien, die auf fragilen quantenmechanischen Effekten beruhen. In Jülich werden Grundlagenforschung, Theorie und Entwicklung eng miteinander verknüpft. Im Fokus stehen insbesondere Quantenmaterialien und Quantencomputing. Damit beispielsweise Quantencomputer genaue Ergebnisse liefern, müssen die Qubits gezielt gesteuert werden. Noch sind die exakte Steuerung und Kontrolle der äußerst empfindlichen Quantenzustände große Herausforderungen. Die Welt der allerkleinsten Teilchen funktioniert nämlich nach ganz eigenen Regeln, die unserem Alltagsverständnis oftmals widersprechen. Daher ist noch viel Forschungs- und Entwicklungsarbeit nötig, bis Quantencomputer allgemeine Verbreitung finden können.

In Jülich finden Forscher:innen, die in die Welt der Quanten eintauchen möchten, exzellente Bedingungen vor. Tür an Tür arbeiten auf unserem Campus Wissenschaftler:innen aus den unterschiedlichsten Forschungsbereichen. Ihre Erkenntnisse fließen zum Beispiel in die Entwicklung und Optimierung von Quantenmaterialien, die Konstruktion spezieller Schaltkreise oder die Entwicklung von Kryo-Elektronik ein, die selbst bei extremen Minustemperaturen noch arbeitet. Denn viele Qubit-Typen haben eine Betriebstemperatur von Minus 273 Grad Celsius, das ist nahe dem absoluten Nullpunkt.

Quantentechnologie

Quantenwissen

Was ist ein Qubit? Und was bedeutet Verschränkung? Forscher:innen, die sich in der Quantenwelt bewegen, benutzen Fachbegriffe. Was sie bedeuten, lesen Sie in unserem Lexikon.

Jetzt die wichtigsten Fachbegriffe kennenlernen

Mit JUNIQ, der JUelicher Nutzer-Infrastruktur für Quantencomputing, verfügen wir schon heute über Demonstrationsanlagen und Prototypen von Quantencomputern, Quantenannealern, Quantensimulatoren und Quantencomputer-Emulatoren auf unterschiedlichem Entwicklungsstand. JUNIQ unterstützt interne und externe Wissenschaftler:innen dabei, Algorithmen und Anwendungen für das Quantencomputing zu entwickeln. Das Ziel: die Quantensysteme weiter zu verbessern und in großem Stil anwendbar zu machen.

– 273

Grad Celsius oder 0 Kelvin ist die Betriebstemperatur einer Reihe von Qubit-Typen, den Recheneinheiten in Quantencomputern.

48

verschränkte Qubits simulierten Forscher:innen mit dem Jülicher Quantencomputer-Emulator JUQCS bereits 2022. Bis heute Weltrekord.

160

Menschen arbeiten im Projektteam QSolid seit 2022 an der Entwicklung eines hochwertigen Quantencomputers „Made in Germany“.

MELDUNGEN AUS DEM FORSCHUNGSBEREICH QUANTENTECHNOLOGIE

Institute mit Expert:innen zu Quantentechnologien

Letzte Änderung: 22.10.2024