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Episoden
08.04.2024
1 Stunde 9 Minuten
Getrieben durch hohe staatliche und private Investitionen in
Quantentechnologien in den vergangenen Jahren, steigt der Bedarf an
Forschenden und Ingenieuren in den Bereichen Sensorik und
Metrologie sowie Kommunikation und Computing – eine weltweite
Talentlücke scheint sich zu bilden. Die Quantentechnologien 2.0,
die auf der Kontrolle und Manipulation einzelner Quantensysteme
basieren, werden mittlerweile an verschiedenen Universitäten in
Deutschland als Masterstudiengang angeboten. Zusammen mit unserem
Gast Prof. Dr. Artur Widera, der an der Rheinland-Pfälzischen
Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) als
wissenschaftlicher Direktor den im Wintersemester 2024/25
startenden Fernstudiengang „Quantum Technologies“ verantwortet,
diskutieren wir über Quantentechnologien der zweiten Generation als
Ausbildungsthema, inkl. Lerninhalten und Jobaussichten.
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06.03.2024
60 Minuten
Die Begriffe Maschinelles Lernen und KI sind dieser Tage in aller
Munde. Der technologische Fortschritt, Computer mit Blick auf das
Lösen bestimmter Aufgaben zu trainieren, ist atemberaubend. Zum
aktuellen Stand beim Trainieren von Quantencomputern sprechen wir
in der neuen Podcastfolge mit dem theoretischen Physiker Daniel
Scherer vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS.
Wir diskutieren unter anderem, wie verschiedene Lernverfahren oder
Algorithmen auf derzeit verfügbarer Quantenhardware implementiert
werden und welche Herausforderungen und Perspektiven damit
verbunden sind.
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01.02.2024
41 Minuten
Lange Vision, heute Realität: Schon der Physik-Nobelpreisträger aus
dem Jahr 1965 Richard Feynman plante einen Quantensimulator zur
Untersuchung komplexer Quantenmaterie. Dies ist mit Hilfe von
ultrakalten Atomen in optischen Gittern möglich: Mit Laserstrahlen
können künstliche Lichtkristalle erzeugt werden, die Atome in einem
Gitter aus mikroskopischen Lichtfallen fangen. So entstehen
künstliche Modellsysteme für echte Festkörper, die man auf völlig
neue Weise kontrollieren und untersuchen kann. Diese Kontrolle
einzelner Atome kann auch Grundlage für den Bau eines
Quantencomputers sein. Welche Herausforderungen es dabei gibt und
wie eine Hardwareplattform auf Basis neutraler Atome im Vergleich
beispielsweise zu Supraleiter-basierten Quantencomputern performt,
ist Fokus dieser Podcast-Folge mit dem Direktor des
Max-Planck-Instituts für Quantenoptik Immanuel Bloch.
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16.11.2023
60 Minuten
Annealing – zu Deutsch „Glühen“ – ist ein Vorgang in der
Werkstoffkunde, bei dem durch Anwärmen, Durchwärmen und
anschließendem Abkühlen von meist metallischen Werkstücken diese in
einen gewünschten Zustand überführt werden können. Beim Quantum
Annealing wird ein ähnliches Prinzip verwendet: Quantenzustände
werden derart manipuliert, dass mit ihnen bestimmte Algorithmen
ausgeführt werden können. Diese ermöglichen es, mathematische
Probleme – beispielsweise aus der Optimierung – zu lösen. Wie weit
ist dieser technologische Ansatz? Wie unterscheidet er sich vom
üblichen gatterbasierten Quantencomputing? Welche Anwendungsfälle
sind geeignet und welche Herausforderungen bestehen derzeit? Diese
und viele weitere Fragen besprechen wir in unserer neuen Folge mit
Dr. Tobias Stollenwerk, dem aktuellen Leiter der Gruppe
Quantenalgorithmen am Institut für Quantencomputing-Analytik
(PGI-12) des Forschungszentrums Jülich.
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28.09.2023
46 Minuten
Quantencomputer könnten schon bald in der Lage sein, asymmetrische
Kryptographie-Verfahren wie die RSA-Verschlüsselung zu knacken.
Daher investieren immer mehr Regierungen weltweit in neue
„quantensichere“ Kryptographie-Verfahren: die sogenannte
Quantenkryptographie. In der siebten Folge des Quantenradars
beschäftigen wir uns mit dem Thema Kryptographie mit Hilfe von
Quantenphysik – einem noch sehr jungen Verschlüsselungsansatz, der
höchste Informationssicherheit verspricht. Hierzu sprechen wir mit
unserem Gast Prof. Dr. Christoph Marquardt vom Lehrstuhl für
Optische Quantentechnologien der Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg über Quantenschlüsselaustausch (Quantum Key
Distribution / QKD) und Quantenkommunikation, den Grundlagen von
Quantenkryptographie. Wie der Stand der Technik ist, was es mit
Post-Quanten-Kryptographie auf sich hat und wer die wichtigen
Player auf dem noch jungen Feld der Kryptographie sind, das
beleuchten wir für euch auf der Tonspur – noch klassisch
verschlüsselt – in der neuen Folge des Quantenradars.
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Über diesen Podcast
Nicht nur in Form von Lasern und Halbleitern kann die Quantenphysik
für industrielle Anwendungen nutzbar gemacht werden: Auch für das
Quantencomputing können physikalische Effekte wie Verschränkung und
Superposition genutzt werden. Der Quantenradar Podcast widmet sich
aktuellen technischen Entwicklungen und den Personen, die die
Entwicklung von Quantentechnologien vorantreiben. Welche
Technologien sind bereits im industriellen Einsatz – welche
Anwendungsfälle gibt es? Diese und viele weitere Fragen sowie
wichtige aktuellen Ereignisse rund um das Thema Quantentechnologie
werden in dem Podcast diskutiert. Moderiert wird der Podcast von
den Quanten-Enthusiasten des Instituts für Innovation und Technik
(iit) Christoph Grzeschik und Benedict Wenzel. Der QUANTENRADAR ist
ein Podcast-Angebot des Instituts für Innovation und Technik (iit).
Weitere Informationen zum Podcast auf www.quantenradar.de
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