Wissenschaftlern der University of Maryland gelang es, den weltweit ersten programmierbaren und reprogrammierbaren Quantencomputer zu entwickeln. Wissenschaftler haben sich seit vielen Jahren diesem Ziel zugewandt, weil Quantencomputer viele Probleme lösen können, die herkömmliche Computer nicht bewältigen können, Informationen, die mit elektrischer Spannung übertragen werden. Theoretisch kann ein Quantencomputer so viele Berechnungen gleichzeitig durchführen, deren Anzahl sogar schwer vorstellbar ist. Aber Wissenschaftler müssen immer klein anfangen.
Quantencomputer wurden in der Vergangenheit entwickelt, aber Forscher aus Maryland haben erreicht, dass ein Computer jetzt neu programmiert werden kann, ohne Änderungen an seiner physischen Architektur vorzunehmen. Die Wissenschaftler veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Forschung in der renommierten Zeitschrift Nature. Der Computer wurde von Dr. Shantanu Debnat entwickelt. Das Gerät besteht aus fünf miteinander verbundenen Qubits (Quanteninformationsbits), die auf Ytterbiumionen basieren. Ytterbium ist eines der am besten untersuchten Elemente, die für diese Art von Projekten geeignet sind.
Jedes Qubit kombiniert die Rollen einer Speicherzelle und eines Rechenmoduls. Dank der Gesetze der Quantenphysik kann es gleichzeitig logische Null und Eins in sich speichern. Mit Lasern und Magnetfeldern konnten Qubits miteinander kombiniert werden. Die Wissenschaftler arrangierten fünf Qubits in Form eines Pentagramms und begannen dann, sie mit einem herkömmlichen Computer zu steuern, um neue Verbindungen zwischen ihnen herzustellen und alte zu zerstören.
Es wurde eine spezielle Software geschrieben, die alle mathematischen Algorithmen in Anweisungen umwandelt, die ein Quantencomputer verstehen kann. Im Rahmen von Experimenten am erstellten Quantencomputer wurden die Algorithmen von Deutsch-Jozy, Bernstein-Vazirani sowie der Algorithmus von Quanten-Fourier-Transformationen eingeführt. Wissenschaftler sind besonders stolz auf die Tatsache, dass ihr Computer im Vergleich zu früheren Versuchen, einen solchen Computer zu erstellen, äußerst zuverlässig ist. Qubits scheitern nur 2% der Zeit, was eine großartige Leistung ist.
SERGEY GREY
