Die Australier vermeldeten erhebliche Fortschritte bei der Entwicklung von Quantencomputern. Basierend auf fast 20 Jahren wissenschaftlicher Arbeit australischer Teams konnte ein junges Unternehmen aus Australien – Silicon Quantum Computing (SQC) – die weltweit erste integrierte Quantenschaltung herstellen. Der Chip kann zwar das Verhalten nur eines Moleküls – Polyacetylen – simulieren, aber deutlich besser als klassische Computer.
Das Unternehmen Silicon Quantum Computing wurde 2017 unter Beteiligung unter anderem der University of New South Wales (University of New South Wales, UNSW) gegründet, deren Wissenschaftler große Fortschritte bei der Entwicklung von Silizium-Qubits gemacht haben. Zum Start erhielt Silicon Quantum 83 Millionen australische Dollar, um das geistige Eigentum des australischen Zentrums für Quantenentwicklung – das Center of Excellence for Quantum Computation and Communications Technology (CQC2T) – zu erwerben, das erfolgreich eingesetzt wurde.
Der in Sydney entwickelte und hergestellte Quantenprozessor von SQC ist eine analoge Lösung zur Simulation der Quantenzustände von Molekülen. Von einem echten Quantenprozessor mit der Fähigkeit, Fehler zu korrigieren, träumt das Unternehmen noch immer nur. Aber auch der molekulare Simulator verspricht einen Durchbruch für das Feld, sobald solche Chips kommerziell hergestellt werden.
Ein Simulator für quantenchemische Verbindungen hilft Ihnen, ungewöhnliche Materialien und Substanzen für Pharmazie und Industrie zu entdecken. Jetzt können wir uns nicht einmal vorstellen, welche Eigenschaften diese Materialien haben werden, weil solche Berechnungen auf einem herkömmlichen Computer entweder unmöglich sind oder Jahre, Jahrhunderte und noch länger dauern werden, wenn die Verbindungen komplexer werden.
„Das ist ein großer Durchbruch“, sagte SQC-Gründerin Michelle Simmons AO. „Moderne klassische Computer haben aufgrund der Vielzahl möglicher Wechselwirkungen zwischen Atomen Schwierigkeiten, selbst relativ kleine Moleküle zu modellieren. Die Entwicklung der SQC-Schaltungstechnologie im atomaren Maßstab wird es dem Unternehmen und seinen Kunden ermöglichen, Quantenmodelle für eine Reihe neuer Materialien zu bauen, seien es Pharmazeutika, Batteriematerialien oder Katalysatoren. Es wird nicht lange dauern, bis wir mit der Implementierung neuer Materialien beginnen können, die es noch nie zuvor gegeben hat."
Die Entwicklung der ersten integrierten SQC-Quantenschaltung erforderte die Implementierung von drei separaten Technologien. Erstens war es notwendig, Elemente von atomarer Größe zu schaffen, die so klein sind, dass sich ihre Energieniveaus ausgleichen und Elektronen sie leicht passieren können. Zweitens war es notwendig, die Möglichkeit zu implementieren, die Energieniveaus jedes Elements separat sowie aller Elemente zusammen einzustellen, um den Durchgang von Quanteninformationen zu steuern.
Schließlich war es wichtig, den Abstand zwischen den Elementen mit einer Genauigkeit von weniger als einem Nanometer steuern zu können, damit die Elemente nahe genug beieinander bleiben, aber dies würde den quantenkohärenten Transfer von Elektronen entlang der Kette nicht stören . Alle drei technologischen Aufgaben wurden erfolgreich gelöst, und das, wie die Entwickler betonen, zwei Jahre früher als geplant.
2022-06-25 15:46:47
Autor: Vitalii Babkin