Quantencomputer in Reichweite gerückt
Basler Physiker hatten die Idee, wie es funktionieren könnte. Und einige holländische Kollegen haben nun den Nachweis erbracht, dass es tatsächlich möglich ist, den Eigendrehimpuls (Spin) eines einzelnen Elektrons kontrolliert zu manipulieren. Damit tritt der Bau eines Quantencomputers in Reichweite. Er soll einmal alles besser und schneller können, der Quantencomputer, hoch komplexe Aufgaben bewältigen, die für heute gebräuchliche Rechner in der Praxis unlösbar sind. Wie es der Name sagt, arbeitet der neuartige Rechner gemäss den Gesetzen der Quantenmechanik, im vorliegenden Fall mit einer speziellen Eigenschaft der Elektronen. Diese negativ geladenen Teilchen besitzen neben ihrer (geringen) Masse und Ladung auch einen Spin, eine quantenmechanische Grösse, die grob vereinfacht als Drehimpuls verstanden werden kann. Und die Ausrichtung dieser Elektronenspins kann dazu verwendet werden, Information zu speichern.
Voraussetzung fürs Speichern und Abrufen von Information ist allerdings, dass man lernt, die Spins einzelner Elektronen zu manipulieren, ohne damit gleich die ganze Nachbarschaft zu stören.
Eben dies ist einem Team von Physikern unter der Leitung von Lieven Vandersypen an der Technischen Universität Delft nun gelungen, wird in der Fachzeitschrift «Nature» von vergangener Woche berichtet. Demnach benutzten die Delfter Forscher die sogenannte Elektronenspinresonanz, um einen einzelnen Spin zu drehen.
Die Methode, mit der dieser Durchbruch gelang, war von Forschern im Rahmen des Nationalen Forschungsscherpunkts «Nanowissenschaften» vorgeschlagen worden, das von Basel aus koordiniert wird. Hier wurde auch vor zwei Jahren unter der Leitung von Prof. Daniel Loss das Kompetenzzentrum Quantencomputer (QC2) gegründet, inzwischen ein gewichtiges Glied des «Basler Nanozentrums», und offensichtlich mit internationaler Ausstrahlung, wie das jüngste Beispiel zeigt.