Rydberg-Ionen erreichen 97% Treue mit schnellen Drei-Qubit-Toren für die Quantencomputing
Rydberg-Ionen erreichen 97% Treue mit schnellen Drei-Qubit-Toren für die Quantencomputing
Durchbruch: Rydberg-Ionen erreichen 97-prozentige Genauigkeit mit ultraschnellen Drei-Qubit-Gattern für Quantencomputer
Wissenschaftler haben eine neue Art von Quanten-Gatter auf Basis angeregter Ionen entwickelt, das eine Genauigkeit von über 97 Prozent erreicht und deutlich schneller arbeitet als bestehende Verfahren. Damit rückt die Vision leistungsfähigerer und zuverlässigerer Quantencomputer in Reichweite, die Fehler während der Berechnungen korrigieren können.
- Dezember 2025, 11:25 Uhr
Ein entscheidender Fortschritt in der Quanteninformatik gelingt mit einer neuartigen Gatter-Technologie, die auf angeregten Ionen basiert. Die Methode erreicht nicht nur eine Präzision von über 97 Prozent, sondern arbeitet dabei mit bisher unerreichter Geschwindigkeit. Dies könnte Quantencomputer deutlich stabiler und effizienter machen – eine Voraussetzung für den praktischen Einsatz.
Das Forscherteam entwickelte ein Drei-Qubit-Gatter unter Nutzung gefangener Ionen, die in hochenergetische Rydberg-Zustände versetzt werden. Diese Gatter führen Operationen in nur zwei Mikrosekunden aus – deutlich schneller als herkömmliche Ansätze. Trotz der hohen Geschwindigkeit bleibt die Fehlerrate mit über 97 Prozent Genauigkeit unter der kritischen Schwelle für praktische Anwendungen.
Ein weiterer Durchbruch gelingt mit fehlertoleranten SWAP-Gattern, die Qubits innerhalb der Ionenfalle verschieben. Dies ermöglicht die Implementierung von Fehlerkorrektur-Schaltkreisen – ein zentraler Baustein für stabile Quantenberechnungen. Durch die Kombination von Rydberg-Ionen mit diesen Techniken zeigt das Team, wie reale Hardware robuste Fehlerkorrektur unterstützen kann.
Rydberg-Ionen gelten als vielversprechende Plattform für Quantenprozessoren. Ihre einzigartigen Eigenschaften ermöglichen schnellere Mehr-Qubit-Operationen, ohne Kompromisse bei der Genauigkeit einzugehen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieser Ansatz herkömmliche Ionenfallen-Systeme übertreffen könnte – und fehlertolerantes Quantencomputing der Realität einen Schritt näherbringt.
Das neue Gatter-Design vereint Geschwindigkeit und Präzision und adressiert damit zwei der größten Herausforderungen der Quanteninformatik. Mit hochgenauen Operationen und integrierter Fehlerkorrektur ebnet die Technologie den Weg zu leistungsfähigeren und zuverlässigeren Quantensystemen. Künftige Entwicklungen könnten sich nun auf die Skalierung dieser Methoden für größere Quantenprozessoren konzentrieren.