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Thermomechanische Werkstoffprüfung für die Supercomputer der Zukunft

Neue Herausforderungen erfordern neue Maschinen: Quantencomputer sind hochkomplexe Maschinen, die uns riesige Fortschritte in der Rechengeschwindigkeit erbringen könnten.

Forscher stehen bei Quantencomputern jedoch immer noch vor großen technischen Herausforderungen. Ein grundlegendes Problem der quantum Bits/ Qubits ist die Bewegungsenergie. Die Chips müssen bis auf den absoluten Nullpunkt heruntergekühlt werden. Bis ein Quantenchip von Zimmertemperatur auf seiner Betriebstemperatur angekommen ist, braucht es aufwendige und große Kühlmechanismen, die tagelang im Einsatz sind.

LINSEIS Cryo-TMA bis 4 Kelvin – unterstützt Entwickler bei Materialanalyse für Quantencomputer

Damit alle Bauteile eines Quantencomputers den extremen Minusgraden standhalten, kommen speziell entwickelte Messgeräte mit Tieftemperaturoption zum Einsatz. Die Firma Microsoft beauftragte uns, eine TMA – ein Messgerät für thermomechanische Werkstoffprüfung – für die Analyse der Bauteile eines Quantencomputers zu fertigen. Die große Herausforderung dabei, die Temperaturen während der Materialanalysen, sollen fast den absoluten Nullpunkt erreichen. Die von uns entwickelte Cryo-TMA erzielt dabei mit 4 Kelvin eine Temperatur von -269,15 °C, die fast bis zum absoluten Nullpunkt reicht.

Die TMA (Thermomechanische Analyse) wird hauptsächlich zur Messung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) verwendet. Die Messungen können unter kontrollierter mechanischer Belastung stattfindet (DIN 51 005, ASTM D 3386, ASTM E 831, ASTM D 696, ISO 11359 – Teil 1 bis 3).

Physiker hoffen mit Quantencomputern sämtliche Prozesse simulieren zu können, die in der Natur vorkommen, also auch die Entstehung des Universums und die des Lebens. Unsere Messtechnik liefert dabei einen wertvollen Beitrag zur Unterstützung der Wissenschaft, diese Ziele zu erreichen.

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