QUANTENRADAR – Ein Technologie-Podcast des iit

Getrieben durch hohe staatliche und private Investitionen in Quantentechnologien in den vergangenen Jahren, steigt der Bedarf an Forschenden und Ingenieuren in den Bereichen Sensorik und Metrologie sowie Kommunikation und Computing – eine weltweite Talentlücke scheint sich zu bilden. Die Quantentechnologien 2.0, die auf der Kontrolle und Manipulation einzelner Quantensysteme basieren, werden mittl...

Die Begriffe Maschinelles Lernen und KI sind dieser Tage in aller Munde. Der technologische Fortschritt, Computer mit Blick auf das Lösen bestimmter Aufgaben zu trainieren, ist atemberaubend. Zum aktuellen Stand beim Trainieren von Quantencomputern sprechen wir in der neuen Podcastfolge mit dem theoretischen Physiker Daniel Scherer vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Wir disku...

Lange Vision, heute Realität: Schon der Physik-Nobelpreisträger aus dem Jahr 1965 Richard Feynman plante einen Quantensimulator zur Untersuchung komplexer Quantenmaterie. Dies ist mit Hilfe von ultrakalten Atomen in optischen Gittern möglich: Mit Laserstrahlen können künstliche Lichtkristalle erzeugt werden, die Atome in einem Gitter aus mikroskopischen Lichtfallen fangen. So entstehen künstliche...

Annealing – zu Deutsch „Glühen“ – ist ein Vorgang in der Werkstoffkunde, bei dem durch Anwärmen, Durchwärmen und anschließendem Abkühlen von meist metallischen Werkstücken diese in einen gewünschten Zustand überführt werden können. Beim Quantum Annealing wird ein ähnliches Prinzip verwendet: Quantenzustände werden derart manipuliert, dass mit ihnen bestimmte Algorithmen ausgeführt werden können. D...

Quantencomputer könnten schon bald in der Lage sein, asymmetrische Kryptographie-Verfahren wie die RSA-Verschlüsselung zu knacken. Daher investieren immer mehr Regierungen weltweit in neue „quantensichere“ Kryptographie-Verfahren: die sogenannte Quantenkryptographie. In der siebten Folge des Quantenradars beschäftigen wir uns mit dem Thema Kryptographie mit Hilfe von Quantenphysik – einem noch seh...

Nicht nur im Bereich Computing, sondern auch in den Bereichen Sensorik und Kommunikation versprechen sich viele Automobilhersteller und deren Zuliefererindustrie perspektivisch Vorteile, wenn sie quantenbasierte Technologien einsetzen. Bereits im März 2017 hatte Volkswagen bekannt gegeben, mit dem kanadischen Quantencomputerhersteller D-Wave zu kooperieren. Die Partner haben in einem ersten Anwend...

Von Software und Algorithmus über Operationen, Signalebis zu Verstärkern und QBits. Zusammen mit Dr. Moritz Kirste von Zurich Instruments – ein Unternehmen, das u.a. Kontrollsysteme für Quantencomputer entwickelt und vertreibt – diskutieren wir verschiedene Aspekte und Herausforderungen bei der Entwicklung von Supraleiter-basierten Quantencomputern. Außerdem ordnen wir den Hype noch einmal ein: Im...

Metrologie ist die Wissenschaft vom Messen und ihre Anwendung. In dieser Episode beantworten wir die Frage, was Metrologieinstitute mit der Entwicklung neuer Quantentechnologien zu tun haben. Mit unserem Gast Nicolas Spethmann von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, der nationalen Metrologieinstitution, diskutieren wir die Folgen der sogenannten Revolution des internationalen Einheitensyst...

Viele technisch Interessierte haben zumindest eine grobe Idee davon, wie ein Quantencomputer aussieht. Aber wie funktioniert eigentlich ein Quantencomputer? Wie lassen sich die modernen Rechner programmieren? Und wie sieht der Alltag einer Quantenprogrammiererin aus? Darüber unterhalten wir uns in der dritten Podcast-Folge mit Dr. Dr. Regina Finsterhölzl, die an der Universität Konstanz zum Thema...

Um eine Technologie aus der Grundlagenforschung und den Laboren in ein marktfähiges Produkt zu überführen, bedarf es verschiedenster Akteure, die äußerst effizient zusammenarbeiten müssen. Das gilt umso mehr für die Entwicklung von Quantentechnologien. In dieser Episode widmen wir uns der Frage, welche Bedeutung Ökosysteme, Netzwerke und Kollaborationen für die Entwicklung von Quantentechnologien...

Das Verhalten von Atomen und Molekülen wird durch Regeln der Quantenmechanik bestimmt. Bei der Simulation von chemischen Reaktionen müssen diese Formulierungen vereinfacht werden, da man sonst selbst bei einfachen Reaktionen mit klassischen Computern schnell an deren Grenzen stößt. Die so erzielten Ergebnisse stellen dann lediglich Näherungslösungen dar und benötigen lange Berechnungszeiten. Quant...

Quantentechnologien sind aktuell eines der großen Themen auf dem Feld technologischer Innovationen. Die erste Quantenradar-Folge wollen wir nutzen, um das Konzept und unsere Ideen zum neuen Podcast vorzustellen. Wir geben einen Einblick in die Geschichte und grundlegenden physikalischen Konzepte der Quantentechnologien – und wir umreißen die drei wichtigsten Säulen der Quantentechnologien: das Com...