Mehr als zwei Billiarden verschiedene Zustände kann ein Quantensystem mit nur 51 geladenen Atomen einnehmen. Sein Verhalten zu berechnen, ist für einen Quantensimulator ein Kinderspiel. Doch nachzuprüfen, ob das Ergebnis stimmt, ist selbst mit aktuellen Supercomputern kaum noch zu schaffen. Ein Forschungsteam der Universität Innsbruck und der Technischen Universität München (TUM) hat nun gezeigt, wie solche Systeme sich mit im 18. Jahrhundert entwickelten Gleichungen überprüfen lassen.
Die Quantenphysikerin Francesca Ferlaino erhält einen ERC Advanced Grant, die höchste europäische Förderung für etablierter Wissenschaftler*innen in der Grundlagenforschung. Sie bekommt für ihre Forschung rund 2,5 Millionen Euro Förderung. Für Francesca Ferlaino ist es bereits der dritte ERC-Grant nach einem Starting Grant (2010) und einem Consolidator Grant (2016).
Sensoren sind ein Grundpfeiler des Internets der Dinge, sie liefern die Daten für die Steuerung aller möglichen Objekte. Präzision ist dabei unerlässlich, und hier könnten Quantentechnologien einen wichtigen Beitrag leisten. Forscher in Innsbruck und Zürich zeigen nun, wie Nanoteilchen in winzigen optischen Resonatoren ins Quantenregime versetzt und als hochpräzise Sensoren eingesetzt werden könnten.
Physiker um Peter Zoller und Thomas Monz haben den ersten programmierbaren Quantensensor entwickelt und im Labor getestet. Dazu haben sie eine Methode aus der Quanteninformationsverarbeitung auf ein Messproblem angewendet. Das innovative Verfahren eröffnet die Perspektive für Quantensensoren, deren Präzision bis dicht an die durch die Naturgesetze vorgegebene Grenze reicht.
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Innsbrucker Experimentalphysikern um Gerhard Kirchmair ist es zusammen mit Theoretischen Physikern aus Finnland erstmals gelungen, in supraleitenden Quantenbits geschützte Quantenzustände – sogenannte Dunkelzustände – zu kontrollieren. Die verschränkten Zustände sind 500-mal robuster und könnten zum Beispiel bei Quantensimulationen eingesetzt werden. Das Verfahren könnte auch auf anderen technologischen Plattformen Verwendung finden.