El profesor Guido Burkard y su equipo de físicos de la Universidad de Konstanz han desarrollado un concepto teórico para realizar el procesamiento de información cuántica. Los investigadores han encontrado formas de proteger el ruido eléctrico y magnético durante un corto período de tiempo. Esto permitirá utilizar spins como memoria para computadoras cuánticas, a medida que se amplía el tiempo de coherencia y se pueden realizar miles de operaciones informáticas durante este intervalo. El estudio aparece en la edición actual de la revista Cartas de revisión física .

La visión tecnológica de la construcción de una computadora cuántica no solo depende de la informática y las ciencias de la información. Nuevos conocimientos en física teórica, también, son decisivos para avanzar en la implementación práctica. Cada computadora o dispositivo de comunicación contiene información incrustada en sistemas físicos. "En el caso de una computadora cuántica, usamos spin qubits, por ejemplo, para realizar el procesamiento de la información, "explica el profesor Guido Burkard, quien lleva a cabo su investigación en cooperación con colegas de la Universidad de Princeton. Los hallazgos teóricos que llevaron a la publicación actual fueron realizados en gran parte por el autor principal del estudio, el investigador doctoral Maximilian Russ de la Universidad de Konstanz.

En la búsqueda de la computadora cuántica, los qubits de espín y sus propiedades magnéticas son el centro de atención. Para usar espines como memoria en tecnología cuántica, deben estar alineados, porque de lo contrario no se pueden controlar específicamente. "Por lo general, los imanes están controlados por campos magnéticos, como la aguja de una brújula en el campo magnético de la Tierra, "explica Guido Burkard." En nuestro caso, las partículas son extremadamente pequeñas y los imanes muy débiles, lo que hace que sea realmente difícil controlarlos ". Los físicos enfrentan este desafío con campos eléctricos y un procedimiento en el que varios electrones, en este caso cuatro, formar un bit cuántico. Otro problema que tienen que afrontar son los giros de los electrones, que son bastante sensibles y frágiles. Incluso en cuerpos sólidos de silicio reaccionan a interferencias externas con ruido eléctrico o magnético. El estudio actual se centra en modelos teóricos y cálculos de cómo los bits cuánticos pueden protegerse de este ruido, una contribución importante a la investigación básica para una computadora cuántica:si este ruido puede protegerse incluso durante el tiempo más breve, En estas fracciones de segundo se pueden realizar miles de operaciones informáticas, al menos en teoría.

El próximo paso para los físicos de Konstanz será ahora trabajar con sus colegas experimentales para probar su teoría en experimentos. Por primera vez, en estos experimentos se utilizarán cuatro en lugar de tres electrones, Cual podría, p.ej., ser implementado por los socios de investigación en Princeton. Si bien los físicos de Konstanz proporcionan la base teórica, los socios colaboradores en EE.UU. realizan la parte experimental. Esta investigación no es la única razón por la que Konstanz está ahora en el mapa de la investigación de qubit.