IQM-Mitarbeiter veröffentlichen einen Quantencomputer-Durchbruch im Fachblatt Nature

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.