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Quantentechnologie-Nachrichten

Das bundesweite Verbundprojekt QSolid will innerhalb der nächsten fünf Jahre eine Kollaborationsplattform für einen Quantencomputer auf der Basis supraleitender Festkörperschaltkreise entwickeln, in dessen Rahmen auch ein Demonstrator-System aufgebaut werden soll. Die PTB wird im Projekt u. a. besonders rauscharme supraleitende Schaltungen der nächsten Generation entwickeln, für die hochpräzise...

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Mit optischen Uhren lassen sich aufgrund ihrer höheren Referenzfrequenz noch genauere Messungen als mit herkömmlichen Atomuhren realisieren. Bislang konnten sie jedoch nur von Experten in Speziallaboren betrieben werden. Im Rahmen des industriegeführten Pilotprojekts für Quantentechnologien „Opticlock“ entstand ein Demonstrator einer optischen Uhr, der die Vorteile moderner Quantentechnologie in...

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Gleich an drei Ständen ist die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) vertreten, wenn die LASER World of PHOTONICS vom 26. bis 29. April 2022 in München ihre Tore öffnet. Diese starke Präsenz spiegelt das große Engagement der PTB im Bereich der Quantentechnologie. Denn sie betreibt nicht nur quantentechnologische Spitzenforschung, sondert teilt ihre Erfahrung und hochspezialisierte...

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Hier trifft Zukunft auf Geschichte und hier trifft Tieftemperatur- auf Quantenphysik. Walther Meißner, ein Pionier der Tieftemperaturforschung, promovierte, bevor er in die Physikalisch-Technische Reichsanstalt eintrat, im Jahr 1907 bei Max Planck, dem Pionier der Quantenphysik. Beide Forschungsgebiete erfuhren in der PTR entscheidende Impulse, und beide werden auf dem historischen Gelände in die...

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Supraleitende Schaltung

Ein Quantencomputer auf Basis supraleitender Schaltkreise hat einen großen Vorteil: Seine Quantenbits (Qubits) sind relativ robust gegenüber äußeren Störungen. Daher setzt das jetzt gestartete bundesweite Verbundprojekt QSolid auf diese Technologie. Innerhalb der nächsten fünf Jahre will es ein Ökosystem (also eine Kollaborationsplattform) für einen Quantencomputer-Demonstrator entwickeln. Die...

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In dem neuen Verbundprojekt „ATIQ – Quantencomputer mit gespeicherten Ionen für Anwendungen“ wollen 25 Partner innerhalb von 30 Monaten eine erste Generation zuverlässiger, anwenderfreundlicher und rund um die Uhr verfügbarer Quantencomputer- Demonstratoren auf Basis der Ionenfallen-Technologie entwickeln. Dazu haben sich die führenden Gruppen der Ionenfallenforschung an den Universitäten in...

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Ein innovatives Konzept zur Verbesserung der Sensivität eines Quantensensors für Geschwindigkeitsmessung ermöglicht vielfältige Anwendungen im Bereich der Luft- und Raumfahrt. Durch das Verfahren können hohe Geschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit und einem großen dynamischen Bereich schnell erfasst werden. Hierfür wird in eine herkömmliche Dopplermessung ein zusätzliches Element einer...

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Schema des Messaufbaus zur Kalibrierung einer MFM-Spitze mit einem Quantensensor. Die MFM-Spitze (türkis) erzeugt ein magnetisches Streufeld, das über ein einzelnes NV-Zentrum (gelb) in einem Diamantsubstrat (blau) präzise vermessen werden kann. Rastert man die Spitze über das NV-Zentrum, so erhält man daraus ihre Streufeldverteilung und damit „quantengenaue“ Informationen über ihre magnetischen Abbildungseigenschaften.

Erstmals wurde ein klassisches Verfahren zur Messung magnetischer Feldverteilungen, die räumlich auf der Nanometerskala variieren, mit einem atomaren Quantensensor kalibriert. Das neue Kalibrierverfahren kommt ohne vereinfachende Modellannahmen aus und ermöglicht zuverlässigere Messungen von Magnetfeldverteilungen mit hoher Ortsauflösung.

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Die Teilchen sind innerhalb der goldenen Struktur in der Mitte gespeichert. Der Aufbau ist innen hohl und ähnelt einem Stapel von Unterlegscheiben unterschiedlicher Dicke. (Foto: Stefan F. Sämmer/JGU Mainz)

Weltweit ist es zum ersten Mal gelungen, eine neue Methode zur Kühlung von Protonen mithilfe lasergekühlter Ionen – in diesem Fall Beryllium-Ionen – erfolgreich umzusetzen. Neu ist, dass die Kühlleistung jetzt über einen elektrischen Schwingkreis und eine vergrößerte Distanz von 9 cm von der einen in die andere Falle übertragen werden kann. So lässt sich das Proton in einer der Fallen auf deutlich...

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Laserkühlung

Laserstrahlen können nicht nur erhitzen, sondern auch kühlen. Das ist unter Physikern, die sich der Präzisionsspektroskopie oder der Entwicklung optischer Atomuhren verschrieben haben, nichts Neues. Aber neu ist die extrem geringe Temperatur, die Forschende am QUEST-Institut an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) an diesen speziellen Forschungsobjekten erreicht haben: Noch nie zuvor...

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