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Der Preis für Grundlagenforschung wurde zweimal vergeben.
Zum einen erhielt ihn die Forschergruppe
Dr. Evgeni Il'ichev, Dipl.-Physiker Andrei Izmalkov, Dr. Thomas Wagner, Prof. Dr. Miroslav Grajcar vom Institut für Physikalische Hochtechnologie e. V. (IPHT) in Jena - Bereich "Quantenelektronik"
Thema ihrer Forschungsarbeit war "Qubits für skalierbare Quantenrechner".
Es sind kühne Träume, die in greifbare Nähe rücken, wenn die Informationstheorie um die Quantentheorie erweitert wird. Dies zeigen die Wissenschaftler seit einigen Jahren mit wachsendem Erfolg. Sie bescheren der Informationsverarbeitung völlig neue Konzepte für Rechenmaschinen und Algorithmenstrukturen und dürften die Sicherheits- und Kommunikationstechnologie revolutionieren.
Der Forschergruppe des IPHT ist es gelungen, Grundbausteine eines Quantencomputers, sogenannte supraleitende Quantenbits (Qubits) herzustellen und eine neue Methode zur Charakterisierung und zur Bestimmung des Zustandes der Qubits zu entwickeln. Mit Nanotechnik wurden Schaltungen realisiert. Die getesteten Qubits zeigen die quanten-mechanische Verschränkung sowie die erforderlich große Lebensdauer. Sie können ausgelesen werden, ohne den quantenmechanischen Zustand zu zerstören. Damit bestehen gute Aussichten, solche Qubit-Schaltungen auf eine technisch relevante Größe hochzuskalieren. Außerdem konnte die für die quantenmechanische Parallelverarbeitung notwendige Verknüpfung von Qubits nachgewiesen werden.
Die Arbeiten wurden in erstrangigen Fachzeitschriften publiziert und haben international großen Anklang gefunden.
Zukünftige Quantencomputer zielen auf sehr rechenintensive Anwendungen, wie z. B. die exakte Modellierung großer Biomoleküle, mit klassischen Computern nicht erreichbare Datensicherheit durch kryptographische Verfahren und die schnelle Suche in unsortierten Datenbanken.
Laudatio:
Prof. Dr. Gerd Schön
Institut für Theoretische Festkörperphysik der Universität Karlsruhe
Vorsitzender des Fachverbandes "Tiefe Temperaturen" der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
Bilder zum Forschungsgegenstand
Institut für Physikalische Hochtechnologie e. V. (IPHT) in Jena