Vorbereitung auf einen Computing-Quantensprung

Ein Team unter der Leitung von DESY, CERN und IBM entwirft ein Zukunftsbild für den Einsatz von Quantencomputern in der Teilchenphysik

Ein neues Weißbuch zeigt die vielversprechenden Möglichkeiten des Quantencomputings für die Teilchenphysik auf. Das Papier blickt dabei sowohl auf Herausforderungen, die sich aus dem Ausbau des Large Hadron Colliders LHC am CERN in Genf ergeben, als auch auf andere Anlagen und Experimente weltweit, bei denen DESY engagiert ist. Das Autorenteam aus Experten des DESY-Zentrums für Quantentechnologien und -anwendungen (CQTA) in Zeuthen, des CERN, von IBM Quantum und von über 30 weiteren Organisationen hat das Papier jetzt auf dem Physik-Preprint-Server arXiv veröffentlicht.

Die Arbeitsgruppe war auf der ersten „QT4HEP“-Konferenz am CERN im vergangenen November gegründet worden. In den vergangenen acht Monaten haben die 46 Mitglieder verschiedene Bereiche in der theoretischen und der experimentellen Teilchenphysik identifiziert, in denen das Quantencomputing einen bedeutenden Fortschritt darstellen könnte. „Mit Quantencomputern können wir in diesen Bereichen Probleme angehen, die mit klassischen Methoden nur sehr schwer oder gar nicht zu lösen sind“, sagt DESY-Teilchentheoretiker Karl Jansen, Leiter des CQTA bei DESY in Zeuthen. „Auf diese Weise können wir physikalische Systeme erforschen, zu denen wir bisher keinen Zugang haben.“

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