Quantencomputer – Wie nah sind wir der Anwendung?

Exzellent erklärt - Spitzenforschung für alle

Michael Köhl und Sebastian Diehl forschen an den Grundlagen quantenmechanischer Phänomene. Am Exzellenzcluster ML4Q bringen sie ihre Expertise in experimenteller bzw. theoretischer Physik zusammen, um Netzwerkarchitekturen für Quantencomputer zu schaffen. Es gilt viele Probleme zu lösen – zum Beispiel auch die Frage, wie Quantencomputer miteinander vernetzt werden können, obwohl die Quantenzustände, die sie zum Funktionieren benötigen, schwer stabil zu halten sind.

Die Experten
Prof. Michael Köhl leitet die Arbeitsgruppe Experimentelle Quantenphysik an der Universität Bonn. Seine Forschung befasst sich mit der Untersuchung ultrakalter Atome und gefangener Ionen zum Zweck der Quanteninformationsverarbeitung und Quantensimulation. Köhl hat während seiner Diplom- und Doktorarbeit in den Arbeitsgruppen der Nobelpreisträger Wolfgang Ketterle (MIT) und Theodor Hänsch (MPI Garching) gearbeitet. Nach Forschungsaufenthalten in der Schweiz (ETH Zürich) und Großbritannien (University of Cambridge) kehrte er als Alexander-von-Humboldt Professor an die Universität Bonn nach Deutschland zurück, wo er seit 2013 einen herausragenden Forschungsschwerpunkt an der Schnittstelle von Quantenoptik und kondensierter Materie entwickelt.
https://www.quantum.uni-bonn.de/

Prof. Sebastian Diehl leitet seine Arbeitsgruppe am Institut für Theoretische Physik an der Universität zu Köln. Im Rahmen der Exzellenzinitiative erhielt Diehl 2015 den Ruf an die Uni Köln, um an der Schnittstelle zwischen der Quantenoptik und der Vielteilchenphysik zu forschen. Ein wichtiges Ziel seiner Forschung ist es, neue makroskopische Phänomene aufzudecken, die quantenmechanische Vielteilchensysteme reflektieren. Dazu entwickelt er theoretische Werkzeuge, um solche Quantensysteme effizient beschreiben zu können. Gleichzeitig arbeitet seine Arbeitsgruppe daran, experimentelle Plattformen zu identifizieren, in denen die theoretischen Voraussagen getestet werden können.
https://www.thp.uni-koeln.de/diehl/index.html

Der Cluster
Quantencomputer versprechen Rechenleistungen jenseits derer aller klassischen Computer, z.B. für Materialforschung, Pharmazeutik oder künstliche Intelligenz. Ziel von ML4Q ist es, neue Computer- und Netzwerkarchitekturen zu schaffen, die auf den Prinzipien der Quantenmechanik beruhen. ML4Q steht für Materie und Licht für Quanteninformation und bündelt die einzigartige Expertise der beteiligten Partner in drei Schlüsseldisziplinen der Physik – Festkörperforschung, Quantenoptik und Quanteninformation – um die beste Hardware-Plattform für Quanteninformations-Technologie und Blaupausen für ein funktionales Quanteninformations-Netzwerk zu schaffen.
Mehr Infos in der Broschüre "ML4Q in Kürze"!
https://ml4q.de

Der Podcast
57 Exzellenzcluster, 1 Podcast. Regelmäßig berichtet „Exzellent erklärt“ aus einem der Forschungsverbünde, die im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gefördert werden. Die Reise geht quer durch die Republik, genauso vielfältig wie die Standorte sind die Themen: Von A wie Afrikastudien bis Z wie Zukunft der Medizin. Seid bei der nächsten Folge wieder dabei und taucht ein in die spannende Welt der Spitzenforschung! Wenn Euch der Podcast gefallen hat, abonniert „Exzellent erklärt“ bei dem Podcast-Anbieter Eurer Wahl.

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