Kälte unterhalb von Weltraum-Temperatur für den Quantencomputer
Damit die Gesetze der Quantenphysik ungestört wirken können, müssen sie mit sogenannten Kryostaten auf bis zu zehn Millikelvin heruntergekühlt werden. Dies entspricht einer Temperatur von 0,01 Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt und ist sogar noch kälter als die Temperaturen im Weltraum.
Damit die Gesetze der Quantenphysik ungestört wirken können, müssen sie mit sogenannten Kryostaten auf bis zu zehn Millikelvin heruntergekühlt werden. Dies entspricht einer Temperatur von 0,01 Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt und ist sogar noch kälter als die Temperaturen im Weltraum.
Die Erzielung solch tiefer Temperaturen ist mit erheblichem technischem Aufwand verbunden. Insgesamt über 18 Monate dauerte die Einrichtung der Labors, teilweise auch bedingt durch Lieferschwierigkeiten. Über 10 Kryostate unterschiedlicher Größe wurden in dieser Zeit installiert.
Das Forschungszentrum Jülich feierte nun die Eröffnung seiner Quantencomputerlabors auf dem Gelände des Campus Melaten der RWTH Aachen. Die Experimentierräume sind mit einer Vielzahl an Kühlvorrichtungen ausgestattet, um Quantencomputer-Hardware mit supraleitenden Quantenbits und Halbleiter-Quantenbits bei tiefsten Temperaturen von zehn Millikelvin zu testen und weiterzuentwickeln.
"Quantencomputer haben das Potenzial, gleich mehrere Forschungsgebiete und Wirtschaftssektoren zu transformieren", sagt die Vorstandsvorsitzende des Forschungszentrums Jülich Prof. Astrid Lambrecht. "Fortschritte und Innovationen auf diesem Gebiet bieten enorme Chancen - nicht nur für die Forschung, sondern auch für die Wirtschaft in der Region, um neue Wertschöpfungsketten zu erschließen." Mithilfe von neuartigen Bauelementen, Quantenchips und Demonstratoren, die das Forschungszentrum in Kooperation mit nationalen und europäischen Partnern in diesen Labors entwickeln, wolle man wesentlich dazu beitragen, diese Technologie für praktische Anwendungen in der Wissenschaft und Industrie nutzbar zu machen.
Die Forschungslabors sind darauf ausgelegt, Hardware für Quantencomputer mit supraleitenden Quantenbits, kurz: Qubits, auf jeder Entwicklungsstufe zu testen - von Einzelbauelementen bis hin zu Systemen, die der Schlüssel zu möglichen kommerziellen Anwendungen sein könnten. Der zugrundeliegende Ansatz gehört zu den technologisch am weitesten fortgeschrittenen.
