Quantencomputer für alle

Die Uni Wien forciert Quantencomputer-Forschung. Am 4.9. wurde ein neues Christian Doppler Labor für optische Quantencomputer eröffnet. Unter der Leitung des Physikers Philip Walther sollen neue Technologien für Quantencomputer entwickelt werden, die auf photonischen Plattformen basieren. [...]

Ziel des neuen Christian Doppler Labors ist die Entwicklung von Quantencomputern und Quanten-Computer Clouds (c) Valeria Seggio

Eine Forschungsgruppe um Philip Walther, Sprecher der Gruppe Quantenoptik, Quantennanophysik und Quanteninformation der Universität Wien, wird im neuen CD-Labor in Zusammenarbeit mit dem Internetunternehmen Tencent Mobility photonische Quantencomputer entwickeln und dieser der Online Community via Web-Access zugänglich machen. „Die Entwicklung von Quantencomputern in Österreich ist von immenser Wichtigkeit“, betont Wirtschaftsministerin Margarete Schramböck, „denn die Entwicklung von Quantentechnologie erschließt der Gesellschaft eine Welt voller neuer Anwendungsmöglichkeiten. Dazu gehört auch eine nie dagewesene Datensicherheit für Computer oder komplexe Berechnungen, die selbst die stärksten herkömmlichen Computer nicht schaffen würden.“

Photonen als ideale Quanteninformationsträger

Durch die rasante Entwicklung von Quantentechnologien eröffnen sich neuartige Anwendungen im Bereich der Informationsverarbeitung. Von besonderem Interesse sind Quantencomputer, die sich die Eigenschaften der Quantenphysik zunutze machen und dadurch eine Vielzahl an neuartigen Anwendungen ermöglichen, die für herkömmliche Computertechnologie unerreichbar sind.

Unter den vielen verfügbaren physikalischen Plattformen bieten Einzelphotonen aufgrund ihrer Robustheit und guter Manipulationsmöglichkeiten einzigartige Vorteile für Anwendungen im Bereich der Quanteninformationsverarbeitung. Darüber hinaus macht die intrinsische Mobilität der einzelnen Photonen diese zu den idealen Quanteninformationsträgern für Quantennetzwerke und delegierte Quantencomputer Clouds.

Ziel ist vielseitiger Quantencomputer

Ziel dieses Christian Doppler Labors ist die Entwicklung von Quantencomputern und Quanten-Computer Clouds, die für wissenschaftliche Untersuchungen und praxisnahe Anwendungen geeignet sein werden. Das Hauptziel wird ein vielseitiger Quantencomputer sein, der auf einer photonischen Plattform basiert. „Darüber hinaus wollen wir Gesellschaft und Industrie auf diese leistungsstarke, aber nicht intuitive Technologie vorbereiten, indem wir unseren photonischen Quantencomputer in der Cloud online zugänglich machen“, betont Laborleiter Philip Walther: „Dies ermöglicht es Studenten, Wissenschaftern und der breiten Öffentlichkeit, Quantenalgorithmen über das Internet auf echter Hardware auszuführen.“

Dafür werden die Erfahrungen des Unternehmenspartners Tencent Mobility genutzt werden, der als ein Teil von Tencent zu den weltweit größten Anbietern von Web-basierten Programmen – darunter das Instant Messaging Programm „WeChat“ mit mehr als einer Milliarde Nutzern –  gehört. Zusätzlich eröffnet das Wissen des Unternehmenspartners im Bereich Web Access und Online Apps auch Möglichkeiten für neuartige Implementierungen von Algorithmen; zum Beispiel könnten Berechnungen des Quantencomputers möglicherweise in verschiedenen zukünftigen Online-Apps integriert werden.

Aufbauend auf dem Online-Quantencomputer-Setup wird die in diesem Christian Doppler Labor entwickelte Quantencomputertechnologie für die Demonstration von neuen Anwendungen genutzt werden. Ein zentraler Fokus werden neuartige Algorithmen und Protokolle sein, die auf den Prinzipen der Quantenphysik beruhen. Solche Anwendungen umfassen sichere Quantencomputer und Quantennetzwerke, Maschinelles Lernen sowie Berechnungen, bei denen optische Quantensysteme ihre Vorteile ideal ausspielen können.

Über Christian Doppler Labors

In Christian Doppler Labors (CD-Labs) wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschafter kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die Christian Doppler Forschungsgesellschaft international als Best-Practice-Beispiel. CD-Labs werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Wirtschaftsministerium (BMDW). Derzeit sind sechs CD-Labs an der Universität Wien eingerichtet.


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