28.04.2022
Fraunhofer IPMS
Photonischer Quantencomputer made in Germany
Autor: Bernhard Lauer
![](/img/1/6/4/1/3/5/4/Fraunhofer-Quantenchip_w320_h200.jpg)
![](/img/1/6/4/1/3/5/4/Fraunhofer-Quantenchip_w480_h300.jpg)
![](/img/1/6/4/1/3/5/4/Fraunhofer-Quantenchip_w640_h400.jpg)
Fraunhofer IOF
Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS ist Konsortialpartner bei einem Forschungsprojekt zu photonischen Quantenchips.
Mit Hilfe hoher Vernetzung möglichst vieler Qubits (Zweizustands-Quantensysteme) sollen zukünftig Quantencomputer massive Datenmengen leichter, schneller und sicherer verarbeiten. In dem Projekt PhoQuant forscht nun ein Konsortium unter der Führung des Quanten-Start-ups Q.ANT an photonischen Quantencomputer-Chips made in Germany, die auch bei Raumtemperatur betrieben werden können. Einer der 14 Konsortialpartner ist das Dresdner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS.
"PhoQuant" ist der Schmelztiegel, in dem langjährige Erfahrung im Bereich Spitzenforschung und Wirtschaft zusammenkommen, um die Quantentechnologie in die Industrie zu bringen. Noch arbeiten viele Quantencomputer bei extrem tiefen Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (- 273,15 °C). Dementsprechend hoch ist der Kühlaufwand und eine direkte On-Chip-Kopplung mit klassischen Rechnerarchitekturen ist nicht möglich. Um eine Symbiose aus Quantencomputer-Chips und herkömmlichen Großrechnern zu gewährleisten, wird in dem Forschungsvorhaben "PhoQuant" das neue Photonik-Chip-Verfahren angewandt.
Das Projekt "PhoQuant" wird mit rund 50 Millionen Euro finanziert. Davon kommen rund 42 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), während die Konsortialpartner rund 8 Millionen Euro beisteuern. Mit den Fördermitteln soll eine Demonstrations- und Testanlage für photonische Quantencomputer-Chips und andere Quantencomputer-Komponenten aufgebaut werden. Dabei entwickelt das Konsortium Algorithmen und Technologien für das photonische Quantencomputing und bereitet den industriellen Einsatz vor. Die für die Rechenoperationen benötigten Funktionen können auf einem einzigen Chip mittels ausgereifter Halbleiter-Fertigungsverfahren hergestellt werden. Durch das Aufbringen hochspezieller Lichtkanäle auf Silizium-Wafer lassen sich in diesen sogenannten "photonic integrated circuits" Quantenzustände auch bei Raumtemperatur nahezu verlustfrei manipulieren, steuern und kontrollieren. Somit ermöglicht dies zukünftig den Einsatz der Chips auch zur Ergänzung von herkömmlichen Großrechnern.
Wichtiges Signal für Innovation
"Die Förderung ist ein wichtiges Signal für den Innovationsstandort Deutschland. Wir stehen am Beginn des Quantencomputerzeitalters und das weltweite Rennen um Marktanteile dieser Zukunftstechnologie hat begonnen. Die nun bereitgestellten Mittel für diese Forschungsallianz sind ein wichtiger Baustein für einen Quantencomputer made in Germany", sagt Michael Förtsch, CEO von Q.ANT. In den 5 Jahren Projektlaufzeit soll das Ziel erreicht werden, einen Vorteil für die Berechnung von industrierelevanten Anwendungen bereitzustellen. Ein erstes Beispiel ist die Echtzeitoptimierung von Ablaufplänen an Flughäfen bei unvorhergesehener Verspätung. Hierfür entwickelt das Konsortium eine neue photonische Rechnerarchitektur, welche im Laufe des Projektes einen Quantencomputer mit bis zu 100 Qubits ermöglicht. Zugeschnitten auf diese neue Architektur sollen im Laufe des Projektes sowohl optimierte Algorithmen für spezielle Problemstellungen als auch Algorithmen für das universelle Quantencomputing entwickelt und per Cloud-Anbindung für die Öffentlichkeit bereitgestellt werden.
In zweieinhalb Jahren wollen die Projektpartner einen ersten Prototyp vorlegen, in spätestens fünf Jahren soll ein Quantencomputerchip entstehen, der großflächige Berechnungen durchführen kann. Aktuell sehen Experten den Einsatz von Computern mit Quantenchips in Branchen wie der chemischen Industrie, der Biomedizin und den Materialwissenschaften.
4G auf dem Mond
Nokia rüstet Raumanzüge mit Mobilfunktechnologie aus
Nokia und Axiom Space arbeiten zusammen, um 4G/LTE-Kommunikationstechnologie in die neuen Raumanzüge für die Artemis III-Mond-Mission zu integrieren.
>>
Vision Pro
Apples AR weckt bei US-Firmen nur mäßiges Interesse
Eine IDC-Befragung ergibt: Zwei Drittel der US-Unternehmen lässt das im Februar eingeführte Augmented-Reality--Headset von Apple bislang kalt.
>>
Redmi Pad SE 8.7
Xiaomi bringt neues Einsteiger-Tablet
Mit dem Redmi Pad SE 8.7 und der entsprechenden LTE-Variante bietet Xiaomi neue augenfreundliche Android-Tablets in der Preisklasse unter 200 Euro an.
>>
Deloitte-Umfrage
Gen KI bietet Hoffnung und Frust für Unternehmen
Entscheider sehen Erfolge bei der Einführung von generativer künstlicher Intelligenz, es bleiben aber auch weiterhin Bedenken wegen möglicher Risiken.
>>