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Hybrid Quantum Electrical Circuits

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Neues Labor liefert einflussreiche Quantenforschung 

Mithilfe einer Finanzierung durch die EU etablierten Wissenschaftler ein neues Labor und suchten nach Möglichkeiten, quantenmechanische Systeme für den Einsatz in neuen Quanteninformationstechnologien zu erforschen. 

Digitale Wirtschaft

Hybride Quantenschaltungen kombinieren verschiedene physikalische Systeme mit dem Ziel, ihre Stärken zu nutzen und neue Quantentechnologien hervorzubringen. Im Rahmen des Projekts HYBRIDQCIRCUITS (Hybrid quantum electrical circuits) wurden beträchtliche Fortschritte auf dem Gebiet von Hybridgeräten erreicht, die Atome, Elektronen-Spins und Mikrowellenfrequenzwellen involvieren. Mit der EU-Finanzierung wurde ein neues Labor an der Universität von Oxford eingerichtet, in dem erforscht wird, wie Elemente aus der Atomphysik, der Quantenoptik und der Physik der kondensierten Materie in einer einzigen Schaltung kombiniert werden könnten. Die Spezialausrüstung erlaubte es den Wissenschaftlern, Mikrowellenexperimente an elektrischen Quantenschaltungen bei sehr niedrigen Temperaturen durchzuführen. HYBRIDQCIRCUITS konzentrierte sich auf Mikrowellen und demonstrierte ihr Potential als Elemente von Quantenschaltungen. Diese akustischen Wellen, die sich entlang der Oberfläche von piezoelektrischen Kristallen bewegen, wurden bereits in elektronischen Geräten wie Resonatoren und Filtern verwendet. Solche Geräte können leicht im Quantenregime betrieben werden. Darüber hinaus können sie mit supraleitenden Schaltungen gekoppelt werden. Weiterhin wurde die Frage untersucht, wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen in elektrische Quantenschaltungen integriert werden können. Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind Röhren aus reinem Kohlenstoff in einer Größe von nur wenigen Nanometern. Weil sie elektrische Ströme wie Metalldrähte leiten können, wurden diese Solid-State-Systeme als fertige molekulare Drähte für den Bau von elektronischen Schaltungen vorgeschlagen. Diese Initiative lieferte die Basis für einflussreiche Forschungen in dem wachsenden Bereich des Quanten-Computing. Obwohl die Technologie als unmögliche umzusetzen gilt, weil sie die komplizierte Kraft der Quantenmechanik nutzt, will man durch diese Technologie der Anwendung im wirklichen Leben einen Schritt näher kommen.

Schlüsselbegriffe

HYBRIDQCIRCUITS, elektrische Quantenschaltungen, supraleitende Schaltkreise, Kohlenstoff-Nanoröhrchen 

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