Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem Strom

Dieses Thema im Forum "Netzwelt" wurde erstellt von acidAngel, 7. Dezember 2006 .

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  1. #1 7. Dezember 2006
    Einen Schritt näher an einem Quantencomputer aus Phosphor und Silizium

    Physiker der Technischen Universität München, der University of Utah und des Hahn-Meitner-Instituts in Berlin-Adlershof sind der Realisierung eines Quantencomputers aus Phosphor und Silizium einen Schritt näher gekommen. Eine Kombination aus elektrischen, magnetischen und optischen Effekten erlaubt es, den magnetischen Zustand der Phosphoratome zu bestimmen.

    Ursprünglich haben Klaus Lips, Projektleiter am Hahn-Meitner-Institut Berlin, und Christoph Böhme, jetzt Assistenzprofessor an der University of Utah, ihre Materialien mit Licht, Magnetfeldern und kurzen Mikrowellenimpulsen traktiert, um zu untersuchen, wie gut sie sich für Solarzellen eignen. Vor zwei Jahren hatten sie und ihre Kollegen um Martin Brandt von der Technischen Universität München dann die Idee, die Methode für ein Konzept zu verwenden, mit dem eines Tages vielleicht ein Quantencomputer realisiert werden könnte. Dem Forscherteam, dem auch die Münchener Doktoranden Andre Stegner und Hans Hübl angehören, ist nun dafür der experimentelle Beweis gelungen. Magnetische Informationen, die in Phosphoratomen eines Siliziumkristalls gespeichert sind, lassen sich über ein Messverfahren auslesen.

    Die neue Messmethode wurde am Hahn-Meitner-Institut für Photovoltaikmaterialien entwickelt. Die Berliner Forscher diagnostizieren damit Fehler im Aufbau von Siliziumkristallen - denn solche Kristalldefekte verringern in Solarzellen den Wirkungsgrad. Um Fehler besonders genau erkennen zu können, nutzten die Physiker die Tatsache aus, dass Elektronen einen so genannten Spin besitzen.

    Durch den Spin verhalten sich die Elektronen, aber auch die Atomkerne des Phosphors wie kleine Stabmagnete. Bereits 1998 hatte der amerikanische Physiker Bruce Kane deshalb vorgeschlagen, einen Quantencomputer zu realisieren, indem man einzelne Phosphorkerne nutzt, die in einem Siliziumkristall eingebettet sind. Wegen ihrer magnetischen Eigenschaften eignen sie sich dafür, Informationen zu speichern und zu verarbeiten.

    Der große Vorteil dieses Konzepts: Es könnte sich beispielsweise mit Elektronik auf Siliziumchips verbinden lassen.

    Bevor das Konzept realisiert werden kann, müssen allerdings noch viele Hürden genommen werden. Erstens müssen die Phosphoratome und Kristalldefekte mit einer Genauigkeit von weniger als einem Milliardstel Meter in dem Siliziumkristall angeordnet werden. Zweitens muss der Quantencomputer programmiert und zum Rechnen gebracht werden. Drittens muss am Schluss die in den Kernen der Phosphoratome kodierte Information ausgelesen werden.

    "Für den letzten Schritt eignet sich im Prinzip unsere Methode", sagt Klaus Lips. Allerdings benötigen die Forscher derzeit die Elektronen von mindestens 10.000 Phosphoratomen, um ein Signal zu messen. In einigen Jahren werde es aber möglich sein, den magnetischen Zustand eines einzelnen Phosphorkerns zu erkennen, was für den Bau eines Quantencomputers nötig wäre, meint Lips.


    Quelle :golem.de
     

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  3. #2 8. Dezember 2006
    AW: Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem Strom

    Finds sau gut...wenn ich jetz noch wüsste was en quantencomputer is?! Wär nett wenn mir das mal einer erklären könnte. schonma danke im Voraus

    mfg
     
  4. #3 8. Dezember 2006
    AW: Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem Strom

    Ich weiß auch nicht viel darüber, aber ich drücke es mal vorsichtig aus :D

    Quantentechnologie ist auf Atomarer Basis.
    Das heißt, es werden keine Flip-Flops oder Kondensatoren mehr zu Speicherung benutzt, sondern man versetzt einzelne Atome in einen bestimmten Zustand und kann dann 2 Zustände messen.
    Dadurch lassen sich auf relativ kleinem Raum relativ viele Daten speichern.
    Auch kann man wohl mit Quanten rechnen.....funktioniert dann halt wie ein PC, nur mit den Atomen...

    Genaueres weiß ich auch nicht :D Aber Quantentechnologie = Auf Atomarerebene
     
  5. #4 10. Dezember 2006
    AW: Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem Strom

    Wow, die Zukunft wird rosig!!! Ich bin mal gespannt! Dr. Sam Baket voin "Zurück in die Vergangenheit" reiste per Quantensprung durch die Zeit! Mhh evt irgendwn mal möglich.....
     

  6. Videos zum Thema
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