NEWS: Österreich baut jetzt den Super-PC: In Wien und Innsbruck wird fleißig gebastelt

Die Quantenphysik ist die Wissenschaft des 21. Jahrhunderts", ist Jörg Schmiedmayer sicher. Und er muss es wissen. Der 44-jährige geborene Wiener wird bereits als möglicher Schöpfer des Quantencomputers gehandelt. Das Prädikat "Mister Atomchip" hat man ihm längst verliehen. In einem Labor am Atominstitut soll Schmiedmayer ab 2006 mit einer Gruppe internationaler Forscher die Grundlagen für den Computer der Zukunft schaffen - den Quantencomputer.

Der PC der Zukunft:
Wie dieser Super-PC aussehen, wie schnell er rechnen und wie groß sein Speicher sein wird, ist noch völlig offen. "Wir arbeiten heute an Grundlagen, die vielleicht in dreißig Jahren zu einem konkreten Produkt führen", bringt es Schmiedmayer auf den Punkt. Die Vision hinter dem Quantencomputer: Atomströme auf Mikrochips können für eine zukünftige Quanteninformationsverarbeitung verwendet werden - ebenso wie elektrische Ströme für die heutige, klassische Informationsverarbeitung. Der Quantencomputer rechnet dann mit Atomen, die entlang der Leiterbahnen eines Mikrochips bewegt werden.

Weg zum Superhirn:
Genau das ist Jörg Schmiedmayer mit seinem Team schon vor einigen Jahren gelungen. Die Forscher haben Atome in einer winzigen "Falle" auf einem Atomchip gefangen und sie dann kontrolliert über Mikrometer kleine Leiterbahnen navigiert. Der Vorteil: Während sich Elektronen nur eine Milliardstelsekunde lang wie Quantenteilchen verhalten, sind es bei Atomen (oder auch Ionen) gleich mehrere Sekunden. Gelänge es nun, die Atome mit Codes zu füttern und sie zur Interaktion - also zum Rechnen - zu bringen, dann hätte man das Superhirn.

"Mister Beam"
Während Schmiedmayer mit seinen Tests Möglichkeiten der Informationsverarbeitung von Quanten auslotet, arbeitet Österreichs zweites Quantenwunderkind, Anton Zeilinger, an Transportwegen der Information. Zeilinger, der medial den Spitznamen "Mister Beam" trägt, setzt dabei auf die Quantenteleportation. 2003 gelang ihm erstmals die Übertragung verschränkter Teilchen über eine Entfernung von 600 Metern. Damit konnte bewiesen werden, dass Quantenobjekte auch im freien Raum, unabhängig von ihrer Entfernung, bei einer Beobachtung immer dieselben Eigenschaften aufweisen. Die Theorie: Wird ein Quantenteilchen jetzt durch Information verändert, ändert sich auch die Eigenschaft seines verschränkten Alter Egos - der Informationstransport ist perfekt.

Tiroler Quantensprünge:
Ein weiterer Meilenstein zur Entwicklung des Quantencomputers wurde zeitgleich aus Tirol gemeldet. Innsbrucker Experimentalphysiker um Rainer Blatt und Ferdinand Schmidt-Kaler konnten zeigen, dass sich einzelne gespeicherte Atome sehr gut als Träger von Quantenbits eignen. Ihnen ist es zum ersten Mal überhaupt gelungen, Quantengatter experimentell zu realisieren. Gatter sind Bauteile für logische Verknüpfungen, wie sie in jedem herkömmlichen Computer zu finden sind. Quantengatter stellen daher das Herz für zukünftige Quantencomputer dar.

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