Das britische Quanten-Startup Universal Quantum hat vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt 67 Millionen Euro erhalten. (Mit freundlicher Genehmigung: Universal Quantum)
Ein britisches Quanten-Start-up Firma wurde ausgezeichnet einer der größten staatlichen Quantencomputing-Aufträge, die jemals an ein einzelnes Unternehmen vergeben wurden. Universelles Quantum hat den 67-Millionen-Euro-Auftrag von der gewonnen Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR), um voll skalierbare Quantencomputer auf Basis der Trapped-Ion-Technologie zu bauen.
Universal Quantum wurde 2018 als Spin-off der University of Sussex gegründet und zielt darauf ab, einen vollständig skalierbaren Quantencomputer zu bauen, der auf gefangenen Ionen basiert und gleichzeitig die Standard-Siliziumchip-Verarbeitungstechnologie nutzt.
Die Trapped-Ion-Technologie gilt als einer der ausgereiftesten Ansätze zum Bau von Quantencomputern, wird aber wahrscheinlich irgendwann Millionen von Quantenbits (Qubits) benötigen, um nützliche Berechnungen durchzuführen.
Um dies zu erreichen, müssen mehrere Herausforderungen gelöst werden, wie z. B. der Aufbau zuverlässiger Verbindungen zwischen Chips sowie die Bereitstellung ultraniedriger Kühltemperaturen von mehreren Millikelvin.
Universal Quantum behauptet, diese beiden Probleme zu lösen, indem es modulare Chips entwickelt, die sich problemlos mit hohen Qubit-Zahlen skalieren lassen und bei moderaten Temperaturen von nur 70 K betrieben werden.
Frühere Versionen von Quantencomputern mit eingeschlossenen Ionen erforderten ein Paar Laserstrahlen für jedes Qubit, was die Skalierung auf Maschinen mit hohen Qubit-Zahlen erschwerte.
Die Maschinen von Universal Quantum hingegen führen Quantengatter aus, indem sie Spannungen an einen Mikrochip anlegen. Dieser Ansatz nutzt elektrische Feldverbindungen zwischen Quantencomputermodulen, die viel schneller als photonische Verbindungen sind und mit viel kleineren Fehlern arbeiten. Diese beiden Innovationen ermöglichen die Skalierung auf viel größere Qubit-Zahlen.
Das Geld des DLR wird für den Bau eines Ein-Chip-Quantencomputers sowie eines Multi-Chip-Quantencomputers verwendet, der demonstriert, wie die Technologie auf sehr große Qubit-Zahlen skaliert werden kann. Basis für beide Maschinen, die innerhalb von vier Jahren am DLR-Standort Hamburg gebaut werden sollen, wird der leistungsfähigste Chip sein, der je für einen Quantencomputer entwickelt wurde.
Die beiden Maschinen werden es Forschern ermöglichen, neue Konzepte für die Softwareentwicklung zu testen und reale Quantencomputeranwendungen zu entwickeln. Winfried Hensinger, Physiker aus Sussex, Mitbegründer von Universal Quantum, sagt, der DLR-Vertrag verleihe der Technologie des Unternehmens eine „enorme Bestätigung“.
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Der Auftrag ist Teil der Quantencomputing-Initiative der Bundesregierung, an der die deutschen Forschungs- und Wirtschaftsministerien die bisher größte Investition einer europäischen Regierung für diesen Zweck bereitstellen. Ein Drittel dieser Mittel stellt das DLR für den Aufbau eines Exzellenzclusters für Quantencomputing an den Innovationszentren Hamburg und Ulm bereit.
Universal Quantum ist aus Großbritannien hervorgegangen Nationales Quantentechnologieprogramm, das 2013 begann. Der 67-Millionen-Euro-Auftrag stellt andere in den Schatten, etwa 14 Millionen Euro vom DLR an das Unternehmen für photonische Quantentechnologie QuiX und 2.9 Millionen Dollar von der US-Agentur DARPA an die US-Firma Rigetti Computing. „Unsere Mission ist es, wichtige Industrieprobleme zu lösen, und als solche wollen wir Quantencomputer mit Millionen von Qubits bauen – das ist der nächste Schritt auf diesem Weg“, sagt Hensinger.
