Mit Quantensensor

Physikern an der Uni Innsbruck gelang Sensation

Der erste programmierbare Quantensensor ist aus Tirol.

(Bild: Uni Innsbruck/Harald Ritsch)

Stolz ist man dieser Tage am Institut für Physik der Universität Innsbruck. Das Team rund um Peter Zoller und Thomas Monz hat den ersten programmierbaren Quantensensor entwickelt und im Labor getestet. Damit könnte bald der sogenannte „reale Quantenvorteil“ erstmals demonstriert werden.

Bisher waren Atomuhren, die etwa in staatlichen Eichämtern oder in den Satelliten von Navigationssystemen zu finden sind, die besten Sensoren, die jemals gebaut wurden. Schon länger bekannt war unter den Wissenschaftlern, dass diese durch die Ausnutzung quantenmechanischer Verschränkung noch deutlich genauer laufen könnten.

Bisher fehlte es jedoch an Methoden, mit denen robuste Verschränkung für solche Anwendungen realisiert werden kann.

Bei der Entwicklung von Quantencomputern haben wir gelernt, maßgeschneiderte verschränkte Zustände zu erzeugen.

Christian Marciniak

Maßgeblich war Arbeit an den Quantencomputern
Diesem Problem stellten sich die Innsbrucker Physiker. Sie nutzen die maßgeschneiderte Verschränkung, die genau abgestimmt auf die realen Anforderungen ist. So erzeugen sie jene Kombination aus Quantenzustand und Messungen, die für Quantensensoren optimal sind.

„Bei der Entwicklung von Quantencomputern haben wir gelernt, maßgeschneiderte verschränkte Zustände zu erzeugen“, erklärt dazu Christian Marciniak. Dieses Wissen werde nun genutzt, um bessere Sensoren zu bauen.

Quantenvorteil könnte bald demonstriert werden
„Mit unserem Konzept wird es möglich, den Vorteil von Quantentechnologien gegenüber klassischen Computern an einem für die Praxis relevanten Problem zu demonstrieren“, ergänzt Peter Zoller. Der nächste Schritt besteht nun darin, dies in einer dedizierten Atomuhr umzusetzen.

Erstmals könnte damit schon bald der reale Quantenvorteil demonstriert werden.