Technologie

Neues Material für Super-Computer

  • Lars Wallerang/cid - 13. Februar 2020, 13:52 Uhr
Bild vergrößern: Neues Material für Super-Computer
cid Groß-Gerau - Das Jülicher Team (v. l.): Dr. Matvey Lyatti, Dr. Irina Gundareva, Maximilian Kruth. Im Hintergrund ist die Helios Nanolab DualBeam 400S (FEI) zu sehen, die die Forscher zum Schneiden der Nanodrähte nutzten. Forschungszentrum Jülich / Prof. Dr. Dmitry Bratanov

Ein Quantencomputer ist weitaus mehr als ein gewöhnlicher PC. Jetzt hat ein Forscherteam des Forschungszentrums Jülich ein neues Material für den Bau des digitalen Wunderdings ins Spiel gebracht.


Ein Quantencomputer ist weitaus mehr als ein gewöhnlicher PC. Jetzt hat ein Forscherteam des Forschungszentrums Jülich ein neues Material für den Bau des digitalen Wunderdings ins Spiel gebracht: den Hochtemperatur-Supraleiter.

Eigentlich verfolgten sie ein anderes Ziel, doch dabei fanden die Wissenschaftlern aus Jülich, Münster und Moskau eine Möglichkeit, die Quantencomputern einmal den Weg aus spezialisierten Laboren heraus in eine weitere Verbreitung ebnen könnte. Der Schlüssel dafür ist ein Material für Qubits, das nicht bis nahe des absoluten Nullpunktes gekühlt werden muss.

Quantencomputer sollen bestimmte Rechnungen zukünftig deutlich schneller lösen können als die schnellsten Supercomputer der Welt. Nützlich kann das für die unterschiedlichsten Fragestellungen sein, von optimierter Verkehrslenkung über das Design leistungsfähigerer Materialien bis zur Wirkstoffforschung für neue Medikamente. Derzeit gibt es Quantencomputer jedoch nur als Prototypen im Labor oder für spezielle Anwendungen.

Für die Realisierung leistungsfähigerer Quantencomputer werden verschiedene technologische Strategien parallel verfolgt. Qubits, die Bits der Quantenrechner, können etwa aus gefangenen Ionen oder supraleitenden Schaltkreisen bestehen. In beiden Fällen sind aufwändige Kühlsysteme nötig, die die Qubits auf Temperaturen von ungefähr minus 273 Grad bringen, was etwas mehr als null Kelvin entspricht. Sie sind so teuer wie ein Einfamilienhaus und benötigen mehr Platz als ein großer Kühlschrank.

Das Team fand nun heraus, dass sich supraleitende Qubits möglicherweise nicht nur aus den üblichen Niedrigtemperatur-Supraleitern herstellen lassen, sondern auch aus Hochtemperatur-Supraleitern, wodurch weitaus billigere Kühltechnik von der Größe eines kleinen Koffers ausreichen würde. Auch sollte sich eine größere Zahl solcher Qubits auf einem Chip unterbringen lassen als bisher und die erzielbare Rechengeschwindigkeit sich erheblich erhöhen. Letzteres liegt unter anderem an der längeren Lebensdauer des angeregten Zustands von mindestens 20 Millisekunden bei fünf Kelvin.

"Unsere Ergebnisse waren so überraschend, dass wir es selbst kaum glauben konnten", so die Jülicher Physikern Dr. Irina Gundareva. Doch die Messungen überzeugten letztlich auch die zunächst skeptischen Gutachter der nun erfolgten Veröffentlichung der Ergebnisse in der Fachzeitschrift "Nature Communications".

Weitere Meldungen

US-Regierung verklagt Google wegen "illegaler" Monopolbildung

Die US-Regierung und der Internetriese Google steuern auf eine juristische Konfrontation neuen Ausmaßes zu: Das Justizministerium in Washington verklagte Google am Dienstag wegen

Mehr
Schweden plant Ausschluss von Huawei und ZTE beim 5G-Ausbau

Auch Schweden wird beim Ausbau seines 5G-Netzes die chinesischen Netzwerkausrüster Huawei und ZTE ausschließen. Bereits installierte Technik der beiden Hersteller müsse bis Januar

Mehr
Twitter untersucht globale Technik-Probleme in seinem Netzwerk

Der Kurzbotschaftendienst Twitter geht globalen Technik-Problemen in seinem Netzwerk nach. Die Nutzer hätten derzeit Schwierigkeiten, Twitter-Botschaften zu senden und auf die

Mehr

Top Meldungen

FMC erwartet andauernde Coronakrise auch im nächsten Jahr

Bad Homburg vor der Höhe - Aus Sicht des Vorstandsvorsitzenden des Dialyseanbieters Fresenius Medical Care wird die Corona-Pandemie auch in den nächsten Monaten noch einen immens

Mehr
Grünen-Fraktionschefin will Mietpreisbremse für Einzelhändler

Berlin - Grünen-Fraktionschefin Katrin Göring-Eckardt hat in der Diskussion um die Wiederbelebung der Innenstädte eine Mietpreisbremse für kleine Einzelhändler gefordert. "Wir

Mehr
Bericht: Position des Bafin-Präsidenten wird gestärkt

Frankfurt/Main - Die Finanzaufsicht Bafin wird wohl gestärkt aus dem Wirecard-Skandal hervorgehen. Das Bundesfinanzministerium werde die Behörde mit zusätzlichen Instrumenten und

Mehr