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Jülich-Aachen Research Alliance: Future of Information Technology

Nachwuchsgruppe Dr. Roman Riwar

Elektrische Quantenschaltkreise – von Topologie zu Quanteninformation:
Verschiedene Wege zum Quantencomputer

Weltweit werden unterschiedliche Wege zur Realisierung eines Quantencomputers beschritten. Firmen wie Microsoft, Google, Intel, IBM oder Rigetti untersuchen teils stark verschiedene, teils verwandte Konzepte für die elementaren Bausteine eines Quantencomputers. Daneben werden weitere Varianten in zahlreichen Forschungsinstituten auf der ganzen Welt erforscht.

Die verschiedenen Ansätze reichen von Halbleitern, Supraleitern, und Diamantkristallen, bis zu Atom- und Ionenfallen. In diesen Kategorien existieren dann noch einmal unterschiedliche Variationen, so dass letztlich kein Entwurf dem anderen gleicht.

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Institute for Quantum Information (IQI)

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Gegründet 2011, verfolgt das Institut eine Vielzahl von Themen der Quanteninformationstheorie, die sowohl von angewandter als auch von grundlegender Bedeutung sind. Bauelemente für die Quanteninformationsverarbeitung auf Festkörperbasis, die entweder auf Spinfreiheitsgraden oder auf der Supraleitung beruhen, sind vielversprechende Möglichkeiten fuer die Zukunft.

Unsere theoretischen Arbeiten versuchen, verbesserte Methoden für die Funktionalität dieser Qubits und ihr Zusammenwirken in einem System zu finden. Diese Ziele stellen die Motivation für viele grundlegende Arbeiten in einer breiten Palette von Gebieten dar, die die Vielteilchentheorie, die Theorie von Quantenfehlerkorrekturprogrammen, die Theorie der Quantenkontrolle und die Komplexität quantenmechanischer Rechnungen umfassen.