Marjan Schubert, M. Sc.

Quantencomputer unterscheiden sich in vielerlei Hinsicht von klassischen Computern. Während herkömmliche Systeme Berechnungen auf Basis der Logikpegel '0' und '1' durchführen, greift man bei Quantencomputern auf Quantenbits (Qubits) zurück. Dabei können Qubits aus verschiedenen Quantenzuständen erzeugt werden. Im Projekt Quantum Valley Lower Saxony (QVLS) werden als Quantenzustände die Spins von Elektronen mehrerer gefangener Ionen verwendet. Quantencomputer auf Basis von Ionenfallen sind aufgrund ihrer Skalierbarkeit ein vielversprechender Ansatz, um die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Computer zu übertreffen (Quantenüberlegenheit).

Für das Fangen der Ionen werden von einem Resonator erzeugte elektrische Felder verwendet, welche die Ionen in einer Höhe von 90 µm über der in der Abbildung gezeigten Fallenoberfläche schweben lassen. Die Optimierung der Erzeugung der elektrischen Felder und der dynamischen Impedanzanpassung ist aufgrund der unmittelbaren Nähe zu den Informationsträgern dringend erforderlich. Vielversprechende Komponenten einer Abschlussarbeit können an einem Probeaufbau des Quantencomputers in Hannover getestet werden.
Die Aufgabenbereiche erstrecken sich über Entwurf und Simulation verschiedener Spulengeometrien, Schaltungs-/ Platinendesign und 3D-Druck.

Vorkenntnisse: Abhängig von der Aufgabenstellung

Stichworte: Quantencomputer, Ionenfallen, RF Resonator