Quantenrechner: Forscher stabilisieren Elektronenspins

Die Stabilität von Elektronenspins – dem magnetischen Zustand eines Elektrons – ist eine wichtige Voraussetzung für die Realisierung eines Quanten-Speichers. Quantencomputer basieren auf der Idee, Quantenphysik für Computerrechnungen zu verwenden. Für die Entschlüsselung eines RSA-Sicherheitscodes, wie heute im E-Banking üblich, würde ein Quantencomputer statt einem Jahr nur noch wenige Sekunden benötigen.

Physiker der Universität Basel und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben nun ein einzelnes Elektron in einer durch Nanostrukturen erzeugten Falle isoliert. Die Temperatur lag dabei nur ein Zehntel Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt (-273,15 Grad Celsius). Zusätzlich setzten sie das Elektron starken Magnetfeldern aus.

Das Konzept geht auf eine Vorhersage des Basler Physikprofessors Daniel Loss zurück. Die vorliegenden Experimente sollen dessen Rechnungen sehr präzise bestätigen. Verwendet man die so genannte Quanten-Verschränkung mehrerer benachbarter Elektronenspins, so könne daraus der Quantencomputer realisiert werden, frohlocken die Physiker. Verschränkung ist eine Art Korrelation zwischen Quantenobjekten wie Elektronen. Obwohl räumlich getrennt, verhalten sie sich wie eine Einheit. So etwas gibt es nur in der Quantenphysik, nicht aber in der klassischen Physik. (dsc)