Supraleitende Atom-Chips für mehr Rechenleistung

Rechenleistung ist heute ein wichtiger Erfolgsfaktor - gerade in Zeiten wo „Big Data“, die Verarbeitung großer Datenmengen, in aller Munde ist. Die Universität Tübingen und das Zentrum für Quantentechnologie in Singapur haben im Projekt CADSAT den Grundstein für wesentlich höhere Rechenleistungen gelegt.

Das Kooperationsprojekt CADSAT, das am 30. Juni endete, hat Konzepte und Bausteine für künftige quantenelektronische Systeme entwickelt. Darunter sind elektronische Systeme zu verstehen, die auf der Wechselwirkung von Licht und Materie beruhen, also auf supraleitenden Schaltkreisen (mit einem elektrischen Widerstand von Null) und ultrakalten Atomen basieren. Mögliche Anwendungen reichen von der Quanten-Informationsverarbeitung bis zur Entwicklung von Quanten-Sensoren.

Schematische Darstellung der GrößeneinsparungKleinere Systeme mit größerer Leistung

In weiteren Pilotprojekten könnten kompakte atomoptische Basissysteme entwickelt werden. Das sind Computersysteme, die die Eigenschaften von Materiewellen neutraler Teilchen wie Atome, Moleküle und Cluster nutzen, um deutlich höhere Rechenleistungen zu ermöglichen. Derzeit nehmen derartige Systeme ein Volumen von etwa 10 m3 ein, wobei auf Basis heute schon vorhandener Technologien Systemgrößen von deutlich unter 1 m3 denkbar wären.

Führend in der internationalen Forschung

Die Kooperationspartner haben wissenschaftliche und technologische Aspekte von supraleitenden Atomchips in relevanten Betriebsbedingungen untersucht: in Singapur mit Hochtemperatursupraleitern und in Tübingen mit Tieftemperatursupraleitern. Derzeit verfügen weltweit nur die Forscherinnen und Forscher in Singapur und Tübingen über kombinierte Kaltatom/mKKryosysteme, mit denen Atome in Mischkryostaten manipuliert werden können. Damit haben sich beide Gruppen in der internationalen Forschung eine führende Position verschafft.

Partnereinrichtungen

  • Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Physikalisches Institut
  • Nanyang Technological University (NTU), Center for Quantum Technologies

Betreut wurde die Förderung der Projektmaßnahme vom Internationalen Büro:

Ansprechpartner
Maximilian Jedemann
DLR Projektträger | Internationales Büro
Tel: +49 228 3821 1493
E-Mail: Maximilian.Jedemann@dlr.de

Weitere Projektinformationen finden Sie auf der Internetseite der Universität Tübingen.