Unser Neutralatom-Projekt DiNAQC von Planqc hat einen wichtigen Meilenstein erreicht: die Erzeugung eines 10×13-Registers aus Strontiumatomen. Damit ist die Grundlage für das Rechnen mit Neutralatomen am Innovationszentrum Ulm gelegt.
Wer mit Neutralatomen rechnen will, muss diese in optischen Fallen fangen, kühlen und mithilfe optischer Pinzetten – Atom für Atom – sortieren. Erst dann können die einzelne Atome gezielt angesprochen, in Wechselwirkung gebracht und so als Qubits in einem Quantencomputer genutzt werden. Für den DiNAQC-Quantencomputer nutzt Planqc neutrale Strontiumatome als Qubits, die mit optischen Pinzetten in einem rechteckigen Raster angeordnet werden. Diese saubere Anordnung als Atomregister – jeder Gitterpunkt ist ein Atom ist ein Qubit – ist der technologische Erfolg des Meilenstein MS 3.1.
Die Aufgabe ist komplex: Zunächst wird die optische Falle stochastisch mit Atomen geladen; jeder Gitterpunkte ist mit Atomen überfüllt. Dann werden überflüssige Atome entfernt. Mithilfe beweglicher optischer Pinzetten können nun einzelne Atome aus beliebigen Gitterpunkten entnommen und an leere Gitterpunkte versetzt werden. Nach und nach entsteht so ein sortiertes, voll besetztes Atomregister. Die Qubits sind bereit.
Betrieb in Ulm, verfügbar über QCI Connect
Dass Planqc dies im Meilenstein MS 3.1 gelungen ist, beweist die technologische Tragfähigkeit des Ansatzes – und dass wir auf einem guten Weg zum ersten 100-Qubit-Quantencomputer in Deutschlands sind. Aber es ist auch nur ein Zwischenschritt zum voll funktionsfähigen Quantencomputer mit mindestens 100 Qubits: Als nächstes wird Planqc nun das Lasersystem upgraden, wodurch 1- und 2-Qubit-Gatter auf den Neutralatom-Qubits ausgeführt werden können. Damit können dann tatsächlich Quantenalgorithmen auf dem Atomregister ausgeführt werden.
planqc
Das Deep-Tech-Unternehmen planqc wurde im Jahr 2022 von einem Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität München gegründet. planqc baut Quantencomputer, die Informationen in einzelnen Atomen speichern. Die Qubits werden in hochskalierbaren Arrays angeordnet und mit präzise gesteuerten Laserpulsen manipuliert. Planqc ist als erstes Start-up aus dem Munich Quantum Valley hervorgegangen.
