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Forscher haben eine neuartige topologische Quantenbatterie entwickelt. Sie nutzt Quanteneffekte, um Energie verlustfrei zu speichern.
Forscher haben ein neues theoretisches Konzept für eine sogenannte topologische Quantenbatterie entwickelt. Diese könnte ein großes Problem gängiger Batteriespeicher lösen. Denn das futuristische Energiespeichergerät soll in der Lage sein, Energie nahezu verlustfrei zu speichern und zu übertragen.
Quantenbatterien sind theoretische, miniaturisierte Geräte, die im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien keine chemischen Reaktionen zur Energiespeicherung nutzen. Stattdessen verwenden sie Quanteneffekte wie Superposition, Verschränkung und Kohärenz.
Theoretisch sollen Quantenbatterien erhebliche Vorteile gegenüber klassischen Batterien bieten. Darunter: ein schnelleres Aufladen, eine größere Kapazität sowie eine effizientere Energieübertragung und -gewinnung. Bisher konnten diese Batterien jedoch noch nicht in der Praxis realisiert werden.
Die größten Herausforderungen in realen Szenarien sind der Energieverlust und die sogenannte Dekohärenz, bei der Quantensysteme wichtige Eigenschaften verlieren, was die Leistung mindert. Das neue theoretische Modell kombiniert die topologischen Eigenschaften von photonischen Wellenleitern mit dem Quantenverhalten von sogenannten Zwei-Niveau-Atomen.
Topologische Eigenschaften sind Materialmerkmale, die selbst dann unverändert bleiben, wenn das Material verformt wird. Durch die Nutzung dieser Eigenschaften konnte das Forschungsteam zeigen, wie sich eine Langstreckenladung und eine Immunität gegen Energieverlust erreichen lassen.
Die Forschung enthüllte zudem eine unerwartete Erkenntnis: die sogenannte Dissipation. Das heißt, dass der Energieverlust, der normalerweise als leistungsmindernd gilt, unter bestimmten Bedingungen die Ladeleistung einer Quantenbatterie vorübergehend steigern kann.
Das Team zeigte, dass eine nahezu perfekte Energieübertragung erreicht werden kann, wenn die topologischen Eigenschaften photonischer Wellenleiter genutzt werden. Diese topologische Quantenbatterie soll wichtige Anwendungen in der nanoskalaren Energiespeicherung, der optischen Quantenkommunikation und in verteilten Quantencomputernetzwerken ermöglichen.
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Der Beitrag Quantum Echos: Google feiert mal wieder Quanten-Revolution erschien zuerst beim Online-Magazin BASIC thinking. Über unseren Newsletter UPDATE startest du jeden Morgen bestens informiert in den Tag.
Ob „Durchbruch“, „Revolution“ oder „historischer Meilenstein“: Google feiert einen neuen KI-Algorithmus für Quantencomputer, der 13.000 Mal schneller sein soll als klassische Supercomputer. Kritiker sind bezüglich Quantum Echoes aber skeptisch und bezweifeln den praktischen Nutzen – auch weil das Unternehmen zuletzt häufiger Revolutionen ausrief, die teilweise widerlegt wurden.
Quantum Echoes stellt trotz angekündigter Revolution geschmückt mit zahlreichen Superlativen keinen Sprung in ein neues Zeitalter dar – zumindest aktuell nicht. Vielmehr hallt ein lautes Echo durch die Forschungslabore, dessen Theorie erstmals in der Praxis Anwendung finden könnte.
Den Beweis eines Quantenvorteils braucht es aber nicht, um komplexe Probleme zu bewältigen. Denn einige Unternehmen erzielen mit Quantencomputern bereits jetzt Fortschritte. Ob klassische Supercomputer mithalten können, spielt dabei eigentlich keine Rolle.
Zwischen Laborleistung und wirtschaftlicher Anwendung klafft jedoch ein Graben mit Fragen zur Kühltechnik, Fehlerkorrektur und einem enormen Energiebedarf. Während viele Schlagzeilen suggerieren, dass dieser bereits überwunden ist, lässt Quantum Echoes allenfalls erahnen, was einst möglich sein könnte.
Der Google-Algorithmus stellt dabei den Beginn eines womöglich langen Annäherungsprozesses zwischen Theorie und Praxis dar. Dass Google seine Ergebnisse reproduzierbar machen will, ist weniger Marketing als ein methodischer Reifeprozess. Nach Jahren der Selbstinszenierung kehrt die Quantenforschung offenbar zur Nüchternheit zurück.
Im Vergleich zu vorherigen vermeintlichen Revolutionen scheint Google Quantum AI mit seinem neuen Algorithmus ein wirklicher Fortschritt gelungen zu sein – vor allem, weil die Theorie in der Praxis Anwendungen finden könnte. Es ist aber fraglich, ob und wie sich diese Rechenmacht sinnvoll auf reale Probleme anwenden lässt.
Damit Erwartungen nicht schneller wachsen als tatsächliche Lösungen, müsste eine Wiederholung des KI-Hypes vermieden werden. Quantum Echoes könnte dann zu einem Durchbruch werden, der in der Praxis überzeugt und nicht nur mit theoretischer Leistung glänzt.
Wenn sich der Wettlauf der Superlative zu einem wissenschaftlichen Fortschrittsverständnis entwickelt, bei dem nicht mehr das Lauteste, sondern das Nachvollziehbare überzeugt, könnte das den Diskurs in der Technologie-Branche zum Positiven verändern. Weg vom Hype und hin zu einem gesellschaftlichen Nutzen. Doch selbst das dürfte noch einige Jahre dauern.
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Keine guten Nachrichten für Geheimdienste! Der Messenger Signal wird bald die SPQR-Verschlüsselung (Sparse Post Quantum Ratchet) einführen.
Der Artikel SPQR-Verschlüsselung von Signal soll für Quantencomputer unknackbar sein erschien zuerst auf TARNKAPPE.INFO
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