Qubits sind die Grundbausteine von Quantencomputern. Sie können aus verschiedensten Materialien gefertigt werden, wie Atomen, Licht oder winzigen Schaltkreisen. Ein internationales Forschungsteam demonstrierte nun eine unkonventionelle Methode: Es erzeugte ein Qubit aus Antimaterie. Dieses besteht aus einem einzelnen Antiproton. Es gelang den Forschenden, den Spin des Antiteilchens fast eine Minute lang kontrolliert hin- und herpendeln zu lassen.

Das Team besteht aus Wissenschaftlern der BASE-Kollaboration am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf, darunter Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) und der Leibniz-Universität Hannover. Die Ergebnisse erschienen im Fachmagazin Nature.

Materie und Antimaterie

Antimaterie besteht aus Antiteilchen. Ein Teilchen und sein zugehöriges Antiteilchen haben die gleichen Eigenschaften, sind jedoch gegensätzlich geladen. Bekanntestes Beispiel ist das Positron, das Antiteilchen des Elektrons, das positiv statt negativ geladen ist. Treffen Teilchen und Antiteilchen aufeinander, zerstören sie sich gegenseitig. Die in den Teilchen und Antiteilchen steckende Energie wird dabei in Form von Energie oder leichteren Teilchen frei. Physiker nennen diesen Prozess Annihilation.

Antiteilchen entstehen ganz natürlich, etwa beim radioaktiven Zerfall, durch kosmische Strahlung oder zufällig aufgrund von Fluktuationen im Vakuum. Ein Antiteilchen lässt sich jedoch auch künstlich in energiereichen Teilchenbeschleunigern erzeugen. Kombiniert man mehrere Antiteilchen entsteht Antimaterie, genauso wie herkömmliche Materie aus gewöhnlichen Elementarteilchen besteht. Ein Antiproton und ein Positron bilden dabei zum Beispiel ein Antiwasserstoff-Atom.

Kontrolle von Antimaterie

Das Forschungsteam erzeugte zuerst ein Antiproton in der sogenannten Antimateriefabrik (AMF) des CERN. Dieses speicherte es mithilfe von elektromagnetischen Feldern in einer Falle. Wie ein Proton besitzt das Antiproton eine quantenmechanische Eigenschaft namens Spin, die man sich vereinfacht als Drehung des Teilchens um die eigene Achse vorstellen kann. Der Spin kann wie eine Kompassnadel in zwei verschiedene Richtungen zeigen und gezielt umgeklappt werden – eine Eigenschaft, die sowohl in der Quantensensorik als auch im Quantencomputing ausgenutzt wird.

Den Forschern gelang es erstmals, einen Spinübergang eines einzelnen freien Kernspins eines Antiprotons zu steuern und zu beobachten. Die dabei verwendete Methode heißt kohärente Spin-Quantenübergangsspektroskopie. BASE-Sprecher Stefan Ulmer von der HHU vergleicht diesen Prozess mit einer Kinderschaukel: „Wird sie mit der richtigen Frequenz angestoßen, schwingt sie rhythmisch hin und her. In unserem Fall ist die Schaukel der Spin eines einzelnen Antiprotons, den wir mithilfe elektromagnetischer Felder gezielt in Schwingung versetzen.“ Diese Schwingung hielten sie für 50 Sekunden aufrecht.

Das Rätsel der Antimaterie

Ein Antimaterie-Quantencomputer, wie er sich beim Gedanken an Qubits aufdrängt, ist jedoch nicht das Ziel der Forschungsgruppe. Vielmehr ermöglicht die präzise Kontrolle einzelner Antiteilchen, fundamentale Naturgesetze zu überprüfen. In früheren Arbeiten zeigte das BASE-Team, dass die magnetischen Momente von Protonen und Antiprotonen bis auf wenige Milliardstel Teile identisch sind. Die Frage ist, ob es doch einen Unterschied gibt. Winzigste Abweichungen würden die sogenannte CPT-Symmetrie verletzen. Diese fordert, dass sich Materie und Antimaterie – abgesehen von ihren entgegengesetzten Ladungen – exakt gleich verhalten.

Demnach müssten Materie und Antimaterie im Universum aber gleich häufig auftreten. Tatsächlich herrscht aber eine enorme Asymmetrie: Das Universum besteht fast ausschließlich aus Materie. Dies ist eines der großen Rätsel der modernen Physik. Ulmer betont, dass ihr System künftig deutlich präzisere Tests grundlegender physikalischer Symmetrien ermöglichen würde.

Im Vergleich zu früheren Experimenten verbesserte das Team seinen Aufbau und unterdrückte so Prozesse, die den empfindlichen Zustand des Antiprotons stören. „Diese Arbeit eröffnet uns die Möglichkeit, das gesamte Spektrum kohärenter spektroskopischer Verfahren erstmals auf einzelne Teilchen aus Antimaterie anzuwenden“, sagt Ulmer. „Wir erwarten, das magnetische Moment des Antiprotons künftig mit einer zehnfach und langfristig mit einer bis zu hundertfach höheren Genauigkeit bestimmen zu können.“

In einem nächsten Schritt sollen Antiprotonen innerhalb transportabler Fallen in besonders präparierte Präzisionslabore gebracht werden. Dort sollen die Teilchen bis zu zehnmal länger stabil bleiben, was eine höhere Messgenauigkeit ermöglichen könnte.

(spa)

Der japanische Techriese wird sein Smartphonegeschäft trotz recht erfolgloser Jahre fortführen. Sue Lin, Chief Financial Officer (CFO) der Sony Group, hat einem Bericht von CNET Japan, gesagt, dass die Marke Xperia für das Unternehmen ein „sehr wichtiges Geschäftsfeld“ sei. Weiter sagte sie, dass das Unternehmen beabsichtige, sich weiterhin auf das Smartphonegeschäft sowie auf andere Kommunikationstechnologien über Mobiltelefone hinaus zu konzentrieren.

Sony entschuldigt sich für Xperia-1-VII-Probleme

Dass Sony überhaupt zu seiner Smartphone-Strategie Stellung beziehen muss, ist auf ein aktuelles Problem zurückzuführen, bei dem das neue Topmodell Xperia 1 VII aufgrund eines technischen Fehlers zurückgerufen werden musste. Der Fehler tauche laut Hersteller indes nur bei „einer kleinen Zahl von Xperia 1 VII Smartphones“ auf, jedoch hatte der Hersteller den Direktverkauf über seine Webseite unter anderem in Europa ausgesetzt. Mittlerweile hat Sony ein Rückrufprogramm für betroffene Geräte gestartet und versprach in einem Statement, das heise online vorliegt, den Verkauf bald wieder aufnehmen zu können.

Laut dem Transkript der Konferenz von Seekingalpha entschuldigte sich Tao während der Telefonkonferenz: „Wir entschuldigen uns für die enormen Unannehmlichkeiten für unsere Nutzer.“ Sie bekräftigte auch, dass das Unternehmen sich weiterhin auf Smartphones konzentrieren werde.

Ferner bezeichnete sie den Smartphone-Sektor als ein wichtiges Geschäftsfeld für das Unternehmen. „Die Telekommunikationstechnologie ist eine Technologie, die wir seit Langem pflegen. Außerdem wird sie auch in anderen Bereichen als dem Smartphone-Bereich eingesetzt. Daher werden wir dieses Geschäftsfeld weiter ausbauen“, so Tao.

Sonys Smartphone-Absatz seit Jahren rückläufig

Auch wenn Sony weiterhin Smartphones bauen will, scheinen sich Konsumenten immer weniger für die Geräte zu interessieren. Der Marktanteil von Xperia-Smartphones spielt Daten von Counterpoint, Canalys oder IDC kaum noch eine Rolle. Der Absatz der Geräte bewegte sich etwa im Jahr 2024 im unteren einstelligen Millionenbereich.

Selbst im Heimatland Japan fiel die Marke Xperia 2024 aus den Top 5 der Smartphone-Marken und musste sich der Konkurrenz von Sharp, Xiaomi, Oppo und Googles Pixel geschlagen geben. Die Modelle der Konkurrenz liefern im Vergleich ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis oder leistungsstärkere Funktionen. Die breite Masse scheint Sony mit dem neuen Modell Xperia 1 VII ohnehin nicht ansprechen zu wollen. Das Premium-Gerät kostet knapp 1500 Euro, hinkt in puncto Ausstattung jedoch den Mitbewerbern teils hinterher.

(afl)

Apple hat erneut mehrere Mitarbeiter aus seinem Team für Künstliche Intelligenz, das eigentlich Apple Intelligence sowie die verbesserte Siri aufbauen soll, an Konkurrenten verloren. Laut einem Bericht der Financial Times vom Donnerstag wurde nun die Zahl von „ungefähr einem Dutzend“ Personen erreicht, die den Konzern verlassen haben. Zuvor war zunächst der Leiter des Bereiches Grundmodelle, Ruoming Pang, für eine angeblich dreistellige Millionensumme zu Metas „Superintelligence“-Labor abgewandert. Danach folgten ihm zwei seiner einst engsten Mitarbeiter sowie mindestens eine vierte Person, die sich bei Apple zuvor um multimodale Modelle gekümmert hatte. Stimmt die Meldung der FT, hätte sich die Zahl der Abgänge also verdreifacht.

Interne und externe Kritik an Apples KI-Ansatz

Apples KI-Abteilung ist seit Monaten in Aufruhr. Es gibt massive interne wie externe Kritik an der bisherigen Arbeit. So musste Apple einräumen, dass eine kontextsensitive Version seiner Sprachassistentin auf das kommende Jahr verschoben wird – von einer „LLM-Siri“ im Stil der Sprachmodi von Gemini oder ChatGPT ist womöglich vor 2027 nichts zu sehen. Intern gab es für Apple erstaunlich radikale Umbaumaßnahmen, bei denen der bisherige KI-Chef John Giannandrea (ehemals Google) teilweise entmachtet wurde.

Zuletzt hieß es gar, Apple könne seine Grundmodelle gänzlich aufgeben und etwa zu Anthropic-Technologie wechseln. Konkurrenten wie Meta nutzen Apples Probleme unterdessen, seine Mitarbeiter abzuwerben – ausgestattet mit extrem tiefen Taschen. Apple hingegen soll die Gehälter (beziehungsweise Aktienpakete) bislang nur marginal nach oben angepasst haben.

Personaler: „Jagdsaison“ bei Apple

Laut dem FT-Bericht gelang es nicht nur Meta, Apple-Intelligence-Mitarbeiter anzulocken. Auch weitere KI-Firmen wie xAI (Grok), der kanadische LLM -Spezialist Cohere oder gar ChatGPT-Mutter OpenAI seien erfolgreich gewesen. Die Kampagne läuft demnach mindestens seit Beginn des Jahres. Unter den bislang noch unbekannten Abgängen sollen die Grundmodellforscher Brandon McKinzie und Dian Ang Yap gewesen sein, die nun bei OpenAI arbeiten. Liutong Zhou aus Apples Machine-Learning-Team ist nun bei Cohere.

Beobachtern aus der Personalbranche zufolge, die die FT zitiert, sei insbesondere Pangs Abgang zu Meta ein schlechtes Zeichen gewesen. Viele Firmen sagten sich: Bei Apple sei jetzt Jagdsaison. Apple-Chef Tim Cook hatte in der vergangenen Woche bei einem All-Hands-Treffen der Firma betont, Apple benötige einen „Win“ im KI-Bereich. Ansonsten setzte er aber auf interne Beruhigung. Das Spiel ist ihm zufolge noch nicht entschieden, und Apple sei auch in der Vergangenheit nie erster bei neuen Technologien gewesen. Das Problem: KI-Experten, die sich insbesondere mit Grundmodellen auskennen, sind nur schwer zu finden. Nicht nur Apple verliert indes Mitarbeiter: Laut FT gelang es Microsoft im letzten Monat, 20 KI-Experten von Google DeepMind abzuwerben.

(bsc)