> > > > Quantencomputer: Intel investiert in Spin Qubits bei höheren Temperaturen

Quantencomputer: Intel investiert in Spin Qubits bei höheren Temperaturen

Veröffentlicht am: von

intelIntel investiert gerade kräftig in neue Technologien wie Quantencomputer. Im Herbst präsentierte man den ersten Quantenchip mit 17 Qubit, auf der CES einen solchen mit 49 Qubit. Auch wenn das Potenzial der Quantencomputer hoch zu sein scheint, die technischen Hürden sind ebenfalls nicht zu unterschätzen. So muss der Chip bei -273,13 °C betrieben werden, also nahe am absoluten Nullpunkt bzw. nur 20 mK darüber. Aus diesem Grund forschen Wissenschaftler an alternativen Materialien.

Zusammen mit den Forschern an der niederländischen TU Delft (QuTech) will Intel in Richtung der Spin Qubits forschen. Die sogenannten Spin Qubits sind kein neuer Ansatz, sondern werden bereits seit einigen Jahren als äußerst vielversprechend angesehen. Bei den Spin Qubits handelt es sich um in Silizium eingebettete Elektronen, die nicht nur im Zustand eines Spin Down (binäre 0) und Spin Up (binäre 1) sein können, sondern auch einen Zustand dazwischen – Superposition genannt. Die Superposition ist das eigentliche Grundprinzip der Quantencomputer. Spin Qubits sind weniger empfindlich, üblicherweise müssen die supraleitenden Qubits nahe am besagten Nullpunkt gehalten werden, damit sie keine Eigenbewegung entwickeln, was die Daten verfälschen würde. Die aufwändige Kühlung sorgt dafür, dass solche Systeme derzeit maximal mit einige hundert oder tausend Qubits skaliert werden können, von Millionen solcher Bausteine ist man aber noch weit entfernt – auch wegen der aufwändigen Kühlung.

Die Spin Qubits können bei 1 K betrieben werden. Supraleitende Qubits müssen bei 20 mK gehalten werden, was 50x kälter und dementsprechend aufwendiger ist. Da nur die Qubits derart kühl gehalten werden müssen, befinden sich weitere Komponenten der Quantencomputers außerhalb der Kühlung, was alles andere als ideal ist. Bei den Spin Qubits können diese Komponenten näher an die Qubits heranrücken, was die Komplexität verringert.

Ein weiterer Vorteil der Spin Qubits ist, dass die einzelnen Module dazu deutlich kleiner aufgebaut sind, was es möglich macht, mehr Qubits in ein vorgegebenes Volumen zu packen. Kommerzielle Systeme sind auf eine gute Skalierung der verbauten Qubits angewiesen.

Ein dritter Punkt der für die Spin Qubits spricht ist die Tatsache, dass die Fertigung ähnlich der klassischer Transistoren im Halbleiter ist. Unternehmen wie Intel, IBM und Co haben darin bereits einiges an Erfahrung gesammelt, so dass die Fertigung der Spin Qubits davon profitieren könnte.

Auf dem Advancement of Science (AAAS) Annual Meeting will Intel gemeinsam mit QuTech einen ersten Quantencomputer mit zwei Spin Qubits vorstellen, der einfache Algorithmen ausführen soll. Für die Fertigung setzt Intel seine 300-mm-Wafer ein, die vollständig von jeglichen Isotopen befreit werden müssen. Derzeit befindet man sich hier in ersten Tests, will in den kommenden Monaten aber mehrere Wafer pro Woche fertigen können. Jede Wafer kann mit mehreren tausend Spin-Qubits-Arrays belichtet bzw. dotiert werden.

Wie aufwendig der Betrieb eines Quantencomputers ist, zeigte IBM zuletzt in einem Video, welches nicht nur die Apparaturen zeigt, sondern auch die Geräuschkulisse wiedergibt.

Social Links

Ihre Bewertung

Ø Bewertungen: 5

Tags

Kommentare (3)

#1
Registriert seit: 17.06.2010

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 456
-273,2°C?! Das ist doch 0,05°C unter dem absoluten Nullpunkt...?!
#2
customavatars/avatar182491_1.gif
Registriert seit: 23.11.2012

Korvettenkapitän
Beiträge: 2355
Da hat sich wohl jemand verrechnet und meint -273,10°C
#3
customavatars/avatar3377_1.gif
Registriert seit: 15.11.2002
www.twitter.com/aschilling
[printed]-Redakteur
Tweety
Beiträge: 31457
-273,13 °C ist der korrekte Werte, 20 mK über dem absoluten Nullpunkt. Danke für den Hinweis!
Um Kommentare schreiben zu können, musst Du eingeloggt sein!

Das könnte Sie auch interessieren:

  • Intel Core i9-9900K im Test: Acht Kerne mit Luxuszuschlag

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/INTEL_CORE_I9-9900K

    Nach monatelangen Spekulationen und zahlreichen durchgesickerten Informationen hat Intel vor knapp zwei Wochen seine neunte Generation der Core-Prozessoren vorgestellt. Ins Rennen werden mit dem Core i5-9600K, Core i7-9700K und Core i9-9900K zunächst drei Modelle geschickt, die nicht nur... [mehr]

  • AMD Ryzen Threadripper 2990WX und 2950X im Test: Mit Vollgas an Intel vorbei

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_THREADRIPPER_2950X

    Pünktlich zum ersten Geburtstag startet AMD den Ryzen-Threadripper-Generationswechsel. Und wie schon im Frühjahr beim Sprung von Ryzen 1 zu Ryzen 2 vertraut man auf zwei Dinge: mehr Kerne und einen geringeren Preis. Beide sollen dabei helfen, dem Dauerrivalen Intel im... [mehr]

  • Intel mit eigenen Benchmarks zum i9-9900K, i9-9980XE und i9-9900X (5. Update)

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/INTEL

    Am gestrigen Nachmittag präsentierte Intel die kommenden Produktlinien bei den Desktop-Prozessoren. Besonders interessant sind dabei natürlich die Core-Prozessoren der 9. Generation, die mit dem Core i9-9900K nun auch ein Modell mit acht Kernen und 16 Threads beinhalten. Im November wird es... [mehr]

  • AMD Ryzen 3000: Acht Zen-2-Kerne mit PCIe 4.0 ab Mitte 2019

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/RYZEN3000-CES19

    Neben der Vorstellung der Radeon Vega 7 als erste Gaming-GPU aus der 7-nm-Fertigung hat AMD eine Vorschau auf die Ryzen-Prozessoren der 3000er-Serie gegeben. Die als Matisse geführten Desktop-Prozessoren werden im Sockel AM4 Platz finden, basieren aber auf der neuen Zen-2-Architektur und bieten... [mehr]

  • AMD soll Ryzen 7 2800X mit 10 Kernen in Vorbereitung haben

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/AMD_RYZEN_TEASER_100

    Auf der spanischen Seite El chapuzas Informatico ist ein Bild aufgetaucht, welches die Cinebench-Ergebnisse eines Ryzen 7 2800X zeigen soll. Derzeit lässt sich die Echtheit des Screenshots nicht bestätigen und bisher sind auch noch keine weiteren Informationen zu einem Ryzen 7 2800X... [mehr]

  • Intel Coffee Lake Refresh: Overclocking-Check

    Logo von IMAGES/STORIES/2017/INTEL_CORE_I9-9900K

    Nach dem Start der neuen Generation der Intel-Core-Prozessoren stellt sich die Frage, wie es um die Overclocking-Eigenschaften bestellt ist. Erste Ergebnisse lieferte bereits der Test des Core i9-9900K. Doch wie schon in den vergangenen Jahren soll ein umfangreicher Check zeigen, an welchen... [mehr]