 frankenhymne |
Aktuell: Physik |
 |
frankenhymne |
Aktuell: Physik |
|
Pressemitteilung Bayerische
Julius-Maximilians-Universität Würzburg, 22.Februar 2001
Auf der Jagd nach dem
Quantencomputer
Von: Robert Emmerich
|
Die Realisierung
eines Quantencomputers stellt ein hoch aktuelles
Gebiet der physikalischen Forschung dar. Diese Computer
sind deshalb so attraktiv, weil sie eine drastisch
höhere Rechenleistung vollbringen als klassische
Rechner. Wissenschaftler von der Universität Würzburg
haben zusammen mit Kollegen aus Kanada ein wesentliches
Bauelement für einen Quantencomputer, ein "quantum
gate", realisiert. Dem Wissenschaftsblatt "Science"
war das einen Bericht wert. Bei einem
herkömmlichen Computer sind die Informationsträger so
genannte Bits, die entweder den Wert 0 oder 1 annehmen
können. Im Quantencomputer dagegen können die
"quantum bits" - vereinfacht gesagt - jeden
Wert zwischen 0 und 1 annehmen, und damit ist der
Informationsgehalt pro Bit wesentlich erhöht. Seine
eigentliche Schnelligkeit bezieht ein Quantencomputer
aber daraus, dass die einzelnen Bits nicht getrennt
angesteuert werden. sondern alle Bits miteinander
gekoppelt sind. Die Forscher sprechen hier von einer
Verschränkung: Wird ein bestimmter "quantum
bit" angesteuert, dann werden aufgrund der Kopplung
gleichzeitig auch alle anderen Bits adressiert. Statt
einer einzelnen Rechenoperation zu einer bestimmten Zeit
sind dadurch gleichzeitig sehr viele Rechenoperationen
durchführbar. Der Arbeitsgruppe am Würzburger Lehrstuhl
für Technische Physik unter der Leitung von Prof.
Dr. Alfred Forchel gelang es zusammen mit der
Forschungsgruppe von Prof. Dr. Pawel Hawrylak vom
National Research Council in Ottawa, durch die Kopplung
so genannter Quantenpunkte künstliche Moleküle
herzustellen. Quantenpunkte können als im Labor
synthetisierte Atome betrachtet werden, deren
Eigenschaften der Experimentator genau einstellen kann.
Wird nun ein Elektron in ein solches Molekül injiziert,
so kann es als "quantum bit" benutzt werden: Es
kann sich entweder in dem einen (logische 0) oder in dem
anderen Quantenpunkt (logische 1) befinden. Mehr noch, es
kann sich sogar in beiden Punkten aufhalten. Werden in
das künstliche Molekül zwei Elektronen injiziert, so
werden die Zustände dieser beiden Teilchen gekoppelt.
Somit ist ein so genanntes "quantum gate" und
damit ein Bauelement realisiert, das zur Verschränkung
zweier Bits dient. M. Bayer, P. Hawrylak, K.
Hinzer, S. Fafard, M. Korkusinski, Z. R. Wasilewski, O.
Stern, A. Forchel: "Coupling and Entangling of
Quantum States in Quantum Dot Molecules", Science
291 (2001), Seiten 451-453. Hinweis für
Redaktionen/Journalisten: Ein pdf-File der Originalarbeit
können Sie bei der Pressestelle der Universität
Würzburg anfordern, T (0931) 31-2401. |
|
Pressemeldung der DPG - Deutsche
Physikalischwe Gesellschaft unter TOP NINE Feb
2001 Auf den Punkt gebracht: Dr. Manfred Bayer (35) von der Universität Würzburg wird mit dem Walter-Schottky-Preis ausgezeichnet - für seine grundlegenden Arbeiten auf dem Gebiet der kondensierten Materie, speziell der optischen Eigenschaften von Halbleiter-Mikroresonatoren. Mittels Halbleitertechnologie können mikroskopische Strukturen hergestellt werden, in denen sich Licht zum einen einsperren lässt ("photonische Punkte") - in gewisser Weise ähnlich dem Strahlungsfeld innerhalb eines Mikrowellen-Ofens -, zum anderen können sich innerhalb des Resonators nur bestimmte Schwingungsformen des Lichtes ausbreiten. Derartige Halbleiter-Strukturen sind interessante Modellsysteme, denn individuelle photonische Punkte zeigen ähnliche optische Eigenschaften wie einzelne Atome. Manfred Bayer konnte unter anderem zeigen, dass das optische Spektrum gekoppelter photonischer Punkte Analogien zu Molekülen aufweist und dass bei Verknüpfung vieler Resonatoren so genannte Bänder entstehen, wie sie von photonischen Kristallen bekannt sind. Mit solchen Kristallen lässt sich Licht in ähnlicher Weise manipulieren, wie es in der Halbleiterelektronik mit Elektronen möglich ist. Durch ihren engen Bezug zur Optoelektronik sind Manfred Bayers Arbeiten auch von technologischem Interesse. Auch P.Krahmer (mm-physik und Celtis- Gymnasium) gratuliert seinem ehemaligen Schüler recht herzlich |
