Supraleitende Schaltkreise bestehen Bell-Test

11 Mai 2023 14:11

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Zürich - Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich haben supraleitende Schaltkreise einem schlupflochfreien Bell-Test unterzogen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schaltkreise den Gesetzen der Quantenmechanik gehorchen. Dies ist wichtig für ihren Einsatz in Quantencomputern.

Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) haben nachgewiesen, dass supraleitende Schaltkreise nach den Gesetzen der Quantenmechanik funktionieren. Die Gruppe um den Festkörperphysiker Andreas Wallraff habe die Schaltkreise einem schlupflochfreien Bell-Test unterzogen, informiert die ETH in einer Mitteilung. Die Auswertung von mehr als 1 Million Messungen ergab, dass die Bell'sche Ungleichung von zwei verschränkten supraleitenden Schaltkreisen mit einer sehr hohen statistischen Wahrscheinlichkeit verletzt wird. Dies steht im Einklang mit den Gesetzen der Quantenmechanik.

Schlupflochfreie Bell-Tests wurden bereits seit 2015 an verschiedenen Quantenobjekten durchgeführt. Supraleitende Schaltkreise sind mit mehreren hundert Mikrometern jedoch beachtlich grösser als mikroskopische Quantenobjekte wie Photonen oder Ionen. Sie gelten zudem „als heisse Kandidaten für den Bau von leistungsfähigen Quantencomputern“, erläutert die ETH. Die erfolgreichen Versuche der Forschenden, supraleitende Schaltkreise auch über eine grosse Distanz miteinander zu verschränken, eröffne damit „interessante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich verteiltes Quantencomputing und Quantenkryptographie“.

In der Mitteilung weist die ETH auf eine weitere mögliche Anwendung ihrer Forschungen hin. In der Kryptographie werden abgeänderte Bell-Tests zur Verifizierung von Verschlüsselungen genutzt, erläutert Forschungsgruppenmitglied Simon Storz. „Mit unserem Ansatz können wir viel effizienter nachweisen, dass die Bell’sche Ungleichung verletzt wird, als dies bei anderen Versuchsanordnungen möglich ist.“ ce/hs

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