Die Freie Universität Berlin hat einen bedeutenden Erfolg im Rahmen des europäischen QuantERA-Netzwerks erzielt. Gemeinsam mit der Universität Ulm belegt die FU Berlin den ersten Platz in Deutschland, indem sie drei bewilligte Projekte an Land ziehen konnte. Insgesamt wurden europaweit 287 Forschungsanträge eingereicht, wovon lediglich 39 eine Bewilligung erhielten. Diese Projekte erhalten eine Unterstützung von über 860.000 Euro, wie fu-berlin.de berichtet.

Die geleiteten Projekte von Prof. Dr. Christiane Koch und Prof. Dr. Jens Eisert fokussieren sich auf innovative Ansätze in der Quantenforschung. Christiane Koch widmet sich insbesondere dem Wärme- und Energiemanagement in supraleitenden Schaltkreisen sowie der Feedback-basierten Quantenoptimierung. Diese supraleitenden Schaltkreise stellen fortgeschrittene Technologien dar, die Quantencomputern zugutekommen, da sie bei extrem niedrigen Temperaturen arbeiten müssen.

Quantenfehlerkorrektur im Fokus

Besonders hervorzuheben ist das Projekt zur Quantenfehlerkorrektur, das unter der Leitung von Jens Eisert steht. Hier werden neue Lösungen an der Schnittstelle zwischen Physik und Mathematik entwickelt. Quantenfehlerkorrektur ist entscheidend, um Quanteninformationen vor unerwünschten Umwelteinflüssen zu schützen, wie iaf.fraunhofer.de erläutert. Diese Herausforderung ist zentral für die Verbesserung von Quantencomputern.

Das Projekt snaQCs verfolgt ebenfalls das Ziel, die Fehleranfälligkeit von Quantencomputern durch die Integration von Fehlerkorrektur-Routinen in Quantenalgorithmen zu reduzieren. Die Leiter des Projekts, Dr. Sascha Heußen von neQxt, und Dr. Florentin Reiter vom Fraunhofer IAF, betonen die Bedeutung von skalierbarem Quantencomputing für die Zukunft. Das Ziel ist die Entwicklung einer vollständigen Pipeline für logische Qubits, Quantenalgorithmen und Analyse-Software.

Neueste Entwicklungen in der Quantenhardware

An einer anderen Front zeigt die Entwicklung von Quantinuum, einem aus der Fusion von Honeywell Quantum Solutions und Cambridge Quantum hervorgegangenen Unternehmen, Fortschritte in der Quantenhardware. Ihr neuer Quantencomputer Helios wird als dritte Generation klassifiziert und nutzt einzelne Ionen als Qubits anstelle von supraleitenden Schaltkreisen, wie sie von anderen Unternehmen verwendet werden. Helios kann mit nur zwei physischen Qubits ein fehlerkorrigiertes, logisches Qubit erzeugen und zeigt eine hohe Genauigkeit mit einer Fehlerrate von lediglich 0,079 Prozent.

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Im Gegensatz zum vorherigen Modell benötigt Helios weniger Qubits für die Fehlerkorrektur, was ihn effizienter macht. Das System arbeitet bei etwa 15 Kelvin und ist über die Cloud zugänglich. Ionen bieten dabei Vorteile in der Kontrolle und Konnektivität, während supraleitende Qubits Einschränkungen aufweisen.

Mit zukünftigen Modellen, wie dem vierten Generation Quantencomputer Sol, der 2027 geplant ist und mit 192 physischen Qubits ausgestattet sein wird, und dem Apollo-Modell, das 2029 erscheinen soll und Tausende von physikalischen Qubits verspricht, geht die Entwicklung im Quantencomputing weiter voran.

Diese Entwicklungen unterstreichen die dynamische Evolution im Bereich der Quantenforschung und -technologie. Der Fortschritt bei der Quantenfehlerkorrektur sowie in der Hardware-Entwicklung stellt fundamentale Schritte auf dem Weg zu einer breiteren Anwendung und praktischen Nutzung von Quantencomputern dar.