Meine Tipps für den Physik-Nobelpreis morgen: (mT)

Immanuel Bloch, Markus Greiner, Mikhail Lukin: Atomare Quantencomputer
Peter Zoller, Ignacio Cirac, Rainer Blatt: Ionen-Quantencomputer
David Deutsch, Peter Shor, Lov Grover: Quantenalgorithmen
Daniel Loss, Yasunobu Nakamura, Rob Schoelkopf, Michel Devoret, Steven Girvin: Supraleitende QBits für Quantencomputer
John Pendry, Eli Yablonovitch, Federico Capasso, Sajeev John: Photonische Kristalle und Metamaterialien
Harald Rose, Maximilian Haider, Knut Urban: aberrationskorrigierte Transmissions-Elektronenmikroskopie
Pablo Jarillo-Herrero, Allan MacDonald, Rafi Bistritzer, A.H. Castro Neto: Moiré 2D Materialien

Morgen um 12.00h sind wir schlauer. Nur 3 können es werden.
https://www.nobelprize.org/all-nobel-prizes-2025/

Heute Medizin:
2x USA (Seattle, San Francisco), 1x Japan (Osaka)
Immunantwort des Körpers und Autoimmunkrankheiten
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2025/popular-information/

https://www.nobelprize.org/

The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in Physics 2025 to
John Clarke
Michel H. Devoret
John M. Martinis
“for the discovery of macroscopic quantum mechanical tunnelling and energy quantisation in an electric circuit”

Die Grundlage für QBits in einem supraleitenden Quantencomputer, wie er zB bei IBM in Ehningen gleich 3-fach steht.

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2025/popular-information/

JOHN CLARKE
Born 1942 in Cambridge, UK. PhD 1968 from University of Cambridge, UK. Professor at University of California, Berkeley, USA.

MICHEL H. DEVORET
Born 1953 in Paris, France. PhD 1982 from Paris-Sud University, France. Professor at Yale University, New Haven, CT and University of California, Santa Barbara, USA.

JOHN M. MARTINIS
Born 1958. PhD 1987 from University of Californa, Berkeley, USA. Professor at University of California, Santa Barbara, USA.

Von 2014 bis 2020 forschte Martinis als Leiter der Hardware-Gruppe in Googles Quantum Artificial Intelligence Lab am Bau eines fehlertoleranten Quantencomputers.[6] Die Google-Forschungsgruppe um Martinis veröffentlichte 2019 ein Experiment, mit dem die Forscher erstmals real demonstrierte Quantenüberlegenheit („quantum supremacy“) behaupten.

https://de.wikipedia.org/wiki/John_M._Martinis

...Martinis leitete von 2014 bis 2020 das Hardware-Team von Googles Quantum Artificial Intelligence Lab. Er leitete die Experimente, in denen Google 2019 erstmals behauptete, Quantenüberlegenheit ("quantum supremacy") demonstriert zu haben. Sie behaupteten also, ein Problem gelöst zu haben, das ein klassischer Supercomputer nicht in einer realistischen Zeitspanne lösen könnte.

Diese Behauptung wurde später widerlegt, trotzdem ist Google eines der führenden Unternehmen bei der Entwicklung von Quantencomputern. Heute sind supraleitende Schaltkreise nur eine von vielen Ansätzen, Quantencomputer zu realisieren, neben etwa Atomen, Ionen und Photonen. Welche Plattform zum Durchbruch im Quantencomputing führen wird, ist bislang unklar.....

https://www.heise.de/news/Physiknobelpreis-fuer-Erfinder-von-Quantenchips-10726274.html

--
Der ungerechteste Friede ist noch immer besser als der gerechteste Krieg - Cicero

Dort macht er "Quantum AI".

https://en.wikipedia.org/wiki/Michel_Devoret

"He holds the title of Chief Scientist of Quantum Hardware at Google Quantum AI. He is known for his pioneering work on macroscopic quantum phenomena."

Das was früher die Bell Labs und IBM Labs waren, wird jetzt bei Google, Apple, Meta, Microsoft auf diesem Niveau betrieben.

IonQ, Rigetti, d-wave, etc.
https://www.dasgelbeforum.net/index.php?id=664353

Oder die beiden Fonds
van Eck Quantum Computing A418QM und
WisdomTree Quantum Computing A419HV.

nach meinem Stand funktionieren die Quantencomputer noch nicht, in dem Sinne, dass man auf ihnen schon mal was berechnet hat, was nicht mein alter Laptop hier auch in 1 Sekunde hätte berechnen können.

Das Problem dabei ist nach meinem Stand, dass die reine Berechnung (z.B. Eingabe: der öffentliche Schlüssel eines Bitcoin-Kontos, Ausgabe: der private Schlüssel) tatsächlich superschnell geht, aber das Ergebnis nicht direkt dasteht, sondern aus den gemessenen physikalischen (= ungenauen) Ausgabe-Daten mit langwierigen - klassischen - Berechnungen herausgefiltert werden muss.

Ich halte Quantencomputer immer noch für einen optimistischen Hype. Vielleicht werden sie nie funktionieren in dem Sinne, dass man auf ihnen was schneller berechnen kann als auf einem klassischen Computer.

Bernd Borchert

P.S. Bei dem Problem der ungenauen Ausgabe-Messdaten fällt mir aus dem Physik-Schulunterricht (schon ewig her) die sog. Heisenbergsche Unschärferelation ein, bei der es ja um die Grenzen der Genauigkeit von physikalischen Messungen geht: Könnte sie eine theoretische - und damit praktische - Grenze darstellen für das, was Quantencomputer können?
Diese Frage müssten sich eigentlich Theoretische Physiker oder Theoretische Informatiker schon lange einmal angeguckt haben. Aber vielleicht ist die Fragestellung unerwünscht - es könnte ja was rauskommen, was den Quantumcomputing-Hype stören würde ...

Als Jack Kilby seinen ersten IC baute, hatte der 2 Bipolartransistoren drauf.

https://de.wikipedia.org/wiki/Integrierter_Schaltkreis

Die ersten ICs Anfang der 60er Jahre hatten nur wenige Dutzend Transistoren drauf. Natürlich konnte man da sagen, daß es schon PCBs gab mit mehr diskreten Transistoren drauf, und es gab Röhrencomputer mit viiel mehr Röhren. Aber das wesentliche war die Skalierbarkeit.

Quantencomputer skalieren mit 2^Anzahl der Qbits. Wir sind bei IBM schon bei einem 155 QBit System beim Heron Prozessor, was bereits eine Hochskalierung der 127 Qbits vom Eagle Quantenprozessor war.

Im Prinzip ist der Herstellungsprozeß dabei ebenfalls planar und hochskalierbar, genau wie bei den ersten ICs.

Wieso die Heisenbergsche Unschärferelation delta x * delta p >= hquer/2 ein Problem darstellen sollte verstehe ich nicht.

Klar, der Weltbedarf von Computern ist ungefähr 5. Thomas Watson, 1943.

Laßt uns bessere Pferdekutschen bauen!

PS: Das Moore'sche Gesetz wird irgendwann an seine Grenzen stoßen. Durch reine Runterskalierung wird man an atomare Grenzen stoßen. Dann werden neue Konzepte gebraucht. Die siehst Du grade in real time sich entwickeln.

Wenn Du Dich schlau machen willst, empfehle ich Dir das hier:
https://nanoconvergencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40580-024-00418-5

Ist sogar open access, kommst also ohne Probleme ran.

PPS: Daraus:
"IBM has recently published a paper on solving the Schrödinger equation for the celebrated quantum Ising model using a 127-qubit quantum computer [*]. In the paper, they demonstrate that physically relevant observables from a large-scale quantum simulation can be accurately measured in situations where brute-force classical computation of the Schrödinger equation becomes intractable due to exponentially long runtimes and large memory sizes."

* Y. Kim, A. Eddins, S. Anand, K.X. Wei, E. van den Berg, S. Rosenblatt, H. Nayfeh, Y. Wu, M. Zaletel, K. Temme, A. Kandala, Evidence for the utility of quantum computing before fault tolerance. Nature 618 (7965), 500–505 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06096-3

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