Qubit gegen Bit für Quantencomputer
Die ständig steigende Nachfrage nach mehr Rechenleistung und Rechnerkapazität hat zu neuen Entwicklungen in der Computertechnik geführt. Quantencomputer wurden lange als der wichtigste Durchbruch in der Computerentwicklung angesehen. Wie herkömmliche Computer, deren kleinste Informationseinheit ein Bit ist, verfügt ein Quantencomputer über einen Speicher mit einer Reihe von Quantenbits (Qubits). Im Gegensatz zu Bits, die binäre Werte speichern können, also null oder eins, können Qubits mehrere Werte speichern, also null, eins oder eine Überlagerung dieser Werte, was eine unendliche Anzahl an Zuständen ermöglicht. Ein Quantencomputer arbeitet durch Manipulation dieser Qubits mithilfe logischer Quantengatter. Das SQUBIT-Projekt hat sich unter der Nutzung modernster Nanotechnologie (Niedrigtemperatur-Josephson-Kontakt mit skalierbaren Festkörpern) auf die Fertigung von Systemen für logische Quantengatter konzentriert. Dies umfasste die Entwicklung eines Josephson-Kontaktes (Charge- und Flux-Qubits) sowie von Einzelelektronen- und SQUID-Technologien, um die Initiierung, Verarbeitung und das Auslesen von Informationen zu ermöglichen. Ein wichtiger Teil der Projektarbeit war die Entwicklung von Flux-Qubits oder persistenten aktuelle Qubits. Dies sind quantenmechanische Schaltkreise im Mikrometerbereich mit Kreisen supraleitenden Metalls für die Josephson-Kontakte. Der Aufbau mit Josephson-Kontakten ermöglicht bzw. verhindert den Stromfluss zwischen den beiden Supraleitern mittels einer äußerst dünnen Isolierschicht entsprechend den Bedingungen. Das Flux-Qubit bietet einen ständigen Stromfluss bei Einsatz eines externen Flux, dies ist abhängig von den bei der Fertigung implementierten Kontaktparametern. Es wird erwartet, dass dieses supraleitende Qubit mithilfe kohärenter Quantendynamik die Grundlage für einen größeren Quantencomputer darstellt. Weitere Informationen sind abrufbar unter: http://fy.chalmers.se/~wendin/SQUBIT/(öffnet in neuem Fenster)
