Forschung

tornados© Ella Maru Studio

Ultra­kalte Mini-Tor­na­dos

Ein Team von Quantenphysikern um die dreifache ERC-Preisträgerin Francesca Ferlaino hat eine neue Methode entwickelt, mit der Wirbel in dipolaren Quantengasen beobachtet werden können. Diese Quanten-Wirbel gelten als eindeutiger Hinweis für Suprafluidität, das reibungsfreie Strömen eines Quantengases, und wurden nun erstmals an der Universität Innsbruck in dipolaren Gasen experimentell nachgewiesen.

diode© Mathias Scheurer

Supra­lei­tende Diode ohne Magnet­feld in Gra­phen-Sand­wich

Supraleiter sind der Schlüssel für verlustfreien Stromfluss. Die Realisierung supraleitender Dioden ist jedoch erst kürzlich ein Thema der Grundlagenforschung geworden. Forschenden unter Mitwirkung des theoretischen Physikers Mathias Scheurer ist es nun erstmals gelungen, einen besonders starken supraleitenden Dioden-Effekt ohne externes Magnetfeld in einem zweidimensionalen Supraleiter zu erzeugen. Sie berichten darüber in Nature Physics.



subsampling© Uni Innsbruck

Feh­len­der Bau­stein für Quan­ten­op­ti­mie­rung ent­wi­ckelt

Optimierungsaufgaben in Logistik oder Finanzwesen gelten als erste mögliche Anwendungen von Quantenrechnern. Innsbrucker Physiker haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem Optimierungsprobleme auf heute bereits existierender Quanten-Hardware untersucht werden können. Sie haben dazu ein spezielles Quantengatter entwickelt.

quantencomputer© Johannes Knünz/Harald Ritsch

Quan­ten­com­pu­ter lernt feh­ler­frei rech­nen

Damit Quantencomputer für die Praxis taugen, müssen Fehler erkannt und korrigiert werden. An der Universität Innsbruck hat nun ein Team von Experimentalphysikern erstmals ein universelles Set von Rechenoperationen auf fehlertoleranten Quantenbits umgesetzt und damit gezeigt, wie ein Algorithmus auf einem Quantencomputer programmiert werden kann, damit Fehler das Ergebnis nicht verfälschen.


Phy­si­ker brin­gen Licht ins Dun­kel© Mathieu Juan/University of Sherbrooke

Phy­si­ker brin­gen Licht ins Dun­kel

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.

quantenuhr© Uni Innsbruck/Harald Ritsch

Mit Quan­ten­sen­so­ren noch ge­nau­er mes­sen

An der Universität Innsbruck haben Physiker um Peter Zoller und Thomas Monz 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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