Neue Qubit-Technologie: Elektronen auf flüssigem Helium

LONDON (IT BOLTWISE) – Eine innovative Qubit-Technologie, die einzelne Elektronen auf flüssigem Helium einfängt, könnte die Quantencomputing-Landschaft revolutionieren. Diese Methode verspricht nicht nur eine verbesserte Skalierbarkeit, sondern auch eine herausragende Kohärenz der Elektronenspins, was sie zu einem vielversprechenden Kandidaten für zukünftige Quantenprozessoren macht.

Die Quantencomputing-Branche steht vor einem potenziellen Paradigmenwechsel, da eine neue Technologie ins Rampenlicht tritt: das Einfangen einzelner Elektronen auf flüssigem Helium. Diese Methode, die von dem Unternehmen EeroQ entwickelt wurde, nutzt die einzigartigen physikalischen Eigenschaften von flüssigem Helium, um Elektronen zu stabilisieren und als Qubits zu verwenden. Die Technologie basiert auf der Fähigkeit, Elektronen auf der Oberfläche von flüssigem Helium zu halten, indem ein schwaches positives Bildladungsfeld im Helium erzeugt wird, das die Elektronen anzieht, ohne dass sie in das Helium eindringen können.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist die Temperaturstabilität von flüssigem Helium, das bis zu 4 Kelvin flüssig bleibt. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Elektronen in einer nahezu perfekten Vakuumumgebung zu halten, was die Kohärenz der Elektronenspins erheblich verbessert. Die Elektronen werden in winzigen Kanälen auf Siliziumchips gefangen, die mit Standard-CMOS-Technologie hergestellt werden können, was die Skalierbarkeit der Technologie erheblich erhöht.

Die Forscher von EeroQ planen, die Qubits in den Spins der Elektronen zu speichern, ein Ansatz, der bereits in anderen Materialien wie Siliziumverunreinigungen und Quantenpunkten getestet wurde. Die Herausforderung bestand bisher darin, die Kohärenz dieser Spins zu bewahren, was durch die isolierte Umgebung von flüssigem Helium und Vakuum nun vielversprechender erscheint. Die Technologie könnte es ermöglichen, Millionen von Qubits auf relativ kleinen Chips zu integrieren, was die Tür zu leistungsstarken Quantenprozessoren öffnet.

Die Zukunft dieser Technologie hängt jedoch von der Fähigkeit ab, funktionierende Qubits zu demonstrieren und die Anzahl schnell zu skalieren. Die Möglichkeit, Elektronenpaare mit entgegengesetzten Spins zu verwenden, um Informationen zu speichern, könnte die Dekohärenzprobleme, die durch inhomogene Magnetfelder entstehen, minimieren. Diese Entwicklung könnte die Quantencomputing-Landschaft maßgeblich beeinflussen, indem sie neue Möglichkeiten für die Entflechtung und Verarbeitung von Qubits eröffnet.

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