IQM-Mitarbeiter veröffentlichen einen Quantencomputer-Durchbruch im Fachblatt Nature

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Oct 01, 2020, 00:06 ET

Der neue Hochgeschwindigkeits-Strahlungsdetektor im Nanobereich ist jetzt auf Augenhöhe mit den besten Quantencomputer-Lesegeräten. Viele der eingereichten IQM-Mitarbeiter waren Mitverfasser der an der Aalto Universität und dem Technischen Forschungszentrum VTT in Finnland durchgeführten Forschung.

ESPOO, Finnland, 1 October 2020 /PRNewswire/ -- Die universitäre Forschungsgruppe von Prof. Mikko Möttönen und seine Mitarbeiter haben ein schnelles und hochempfindliches Bolometer im Nanobereich entwickelt, das sehr schwache Mikrowellenstrahlung detektiert. Tatsächlich ist die detektierte Strahlung so schwach, dass das Aufwärmen einer Tasse Kaffee bei Raumtemperatur, für 1°C in einem Mikrowellenherd hätte 50 Septillion mal mehr Energie benötigt. Das ist eine 5, gefolgt von 25 Nullen.

„Das Gerät ist so winzig, dass es sogar in ein Bakterium passen könnte" , sagt Möttönen, der gemeinsam Professor für Quantentechnologie an der Aalto Universität und am VTT ist und auch Mitbegründer des IQM.

Mit dem neuen Bolometer kann die Energie von Photonen viel genauer und schneller als bisher gemessen werden. Dies ist für Quantencomputer unerlässlich, da die Messung der Energie von Qubits, den Quantenbits, ein integraler Bestandteil von Quantenalgorithmen ist. Darüber hinaus ist das Gerät klein und leicht in supraleitende Quantenprozessoren integrierbar, was einen klaren Weg zu Anwendungen in der realen Welt eröffnet.

„Wir haben das Proof-of-Concept mit Gold-Palladium für das Bolometer begonnen", sagt M.Sc. Roope Kokkoniemi, der Erstverfasser des Fachbeitrags Nature, der gerade zum IQM gekommen ist. „Es hat funktioniert, aber gleichzeitig haben wir auch herausgefunden, wie wir es noch besser machen können. Hier kommt Graphen als Ersatz zum Einsatz. Das Endergebnis ist in der Tat ein viel besserer Sensor, der mit höherer Geschwindigkeit arbeiten kann, so viel besser, dass er beim Auslesen des Zustands eines supraleitenden Qubits, des Bausteins eines supraleitenden Quantenprozessors, nützlich sein kann", fügte Roope hinzu. Dies geschah auch in Zusammenarbeit mit der NANO-Gruppe von Professor Pertti Hakonen von der Aalto-Universität, mit dem VTT und mit der National University of Singapore.

Beschleunigung der Entwicklung am IQM
In Quantencomputern wie denen, die am IQM entwickelt wurden, könnte sich diese Detektortechnologie als sehr nützlich erweisen, um herkömmliche Lesegeräte zu ersetzen und aufgrund ihrer relativ geringen Größe die Skalierung zukünftiger Quantenprozessoren zu ermöglichen. Da sich das IQM in Finnland im Epizentrum des Quantensystems befindet, ist es in einer einzigartigen Position, solche Durchbrüche durch enge Zusammenarbeit mit dem wachsenden lokalen Quanten-Ökosystem zu kommerzialisieren.

„Wir betrachten dies als einen aufregenden Meilenstein auf dem Gebiet der Quantentechnologie. IQM ist ständig auf der Suche nach neuen Wegen, seine Quantencomputertechnologie zu verbessern, und dieses neue Bolometer passt zweifellos ins Bild", erklärt Dr. Kuan Yen Tan, Mitbegründer von IQM, der auch an der berichteten Forschung beteiligt war.

Technologie aus der besten Forschung
IQM ist ein Paradebeispiel für eine erfolgreiche Geschichte des Technologietransfers und ein Inbegriff dafür, wie Forschung schnell kommerzialisiert werden kann. IQM hat sich in außergewöhnlich kurzer Zeit zum führenden Quantencomputerunternehmen in Europa entwickelt und ist bereits auf dem Weg zum ersten kommerziellen Quantencomputerverkauf. Dem Unternehmen ist es gelungen, sich auf diesem Gebiet eine einzigartige Grundlage zu schaffen, nicht nur, weil es in der Lage war, einen Großteil des äußerst begrenzten Pools talentierter Quanteningenieure zu rekrutieren, sondern auch wegen seiner Fähigkeit, mit Universitäten und Industriepartnern in ganz Europa zusammenzuarbeiten.

Ein bedeutender Teil der rasanten Entwicklung und Brillanz des IQM auf dem Gebiet des Quantencomputings ist auf die enge Zusammenarbeit mit der akademischen Welt zurückzuführen. Tatsächlich ist das IQM hochgradig in die akademische Welt integriert, und die meisten seiner Mitarbeiter haben einen Forschungshintergrund. Das Team des IQM hat insgesamt über 640 wissenschaftliche Artikel mit mehr als 27.000 Zitierungen veröffentlicht.

Ziel von IQM ist es, ein paneuropäisches Quantencomputerunternehmen zu werden und seine Partnerschaften mit den besten Forschungsteams in ganz Europa weiter auszubauen.

Der Link zum Nature-Artikel: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2753-3

Der Link zur Pressemitteilung der Aalto Universität: https://www.aalto.fi/en/news/new-detector-breakthrough-pushes-boundaries-of-quantum-computing

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