Leuchtende Fehlstellen: Stickstoff-Verunreinigungen in einem Diamanten lassen sich mit grünem Licht anregen, sodass der Edelstein rot leuchtet. Der Diamant, an dem die Stuttgarter Forscher ihre Experimente machen, enthält außergewöhnlich wenige Stickstoff-Defekte. An einem einzelnen dieser Defekte, einem sogenannten NV-Zentrum, erzeugen die Stuttgarter Forscher ein Quantenregister. Darin demonstrieren sie die Fehlerkorrektur an einem Quantenbit. [weniger]
In einem Quantenregister aus Kernspins des Edelsteins sind eine logische Operation und eine Fehlerkorrektur gelungen. Computer müssen nicht fehlerfrei rechnen, um fehlerlose Ergebnisse zu liefern - sie müssen ihre Irrtümer nur zuverlässig korrigieren. Und das wird künftig noch wichtiger, wenn Quantencomputer mit sehr effizienten, aber auch recht störanfälligen Rechenprozessen manche Aufgaben um ein Vielfaches schneller lösen sollen als herkömmliche PCs. Ein internationales Team um Physiker der Universität Stuttgart und des Stuttgarter Max-Planck-Instituts für Festkörperforschung hat nun einen Weg gefunden, das Quantensystem eines Diamanten mit wenigen Stickstoffverunreinigungen besonders gut zu kontrollieren. So können die Forscher Quantenbits, also die kleinsten Recheneinheiten eines Quantencomputers, in dem Diamanten gezielt ansprechen und mehrere Bits zu einem Rechenregister zusammenfassen. Den neuen Grad an Kontrolle nutzen sie für eine logische Operation, die für einen Quantencomputer essentiell ist, und für eine Fehlerkorrektur. Leuchtende Fehlstellen: Stickstoff-Verunreinigungen in einem Diamanten lassen sich mit grünem Licht anregen, sodass der Edelstein rot leuchtet.
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