Deutsches Konsortium entwickelt revolutionären Quantencomputer auf Diamantbasis
H.-Dieter Reuter
Deutsches Konsortium entwickelt revolutionären Quantencomputer auf Diamantbasis
Deutsches Konsortium macht Fortschritte bei neuartigem Quantencomputer auf Diamantbasis
Ein von Deutschland angeführtes Konsortium hat bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung einer neuen Art von Quantencomputer erzielt. Mit einer auf Diamanten basierenden Technologie gelang es dem Team, eine hochpräzise Verschränkung zwischen zwei Sechs-Qubit-Registern über eine Distanz von 20 Metern nachzuweisen. Das Projekt mit dem Namen SPINNING zielt darauf ab, ein skalierbares System mit geringeren Kühlungsanforderungen und weniger Fehlern als bestehende Modelle zu entwickeln.
Das Konsortium unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) umfasst 28 Partner – darunter sechs Universitäten, zwei Forschungseinrichtungen, fünf Industrieunternehmen und 14 assoziierte Organisationen. Die Finanzierung stammt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Programms "Demonstrationsaufbauten für Quantencomputer".
Der SPINNING-Quantencomputer nutzt Farbzentren in Diamanten, etwa NV-, SiNV-, GeV- oder SnV-Defekte, um Qubits zu erzeugen. Diese Spin-Photon-Qubits bieten gegenüber supraleitenden Designs Vorteile wie längere Kohärenzzeiten und reduzierte Kühlungsanforderungen. Erste Tests zeigen, dass das System bei der Gattertreue einzelner Qubits mit den besten supraleitenden Modellen mithalten kann, sie jedoch in puncto Stabilität übertrifft.
Die initiale Konfiguration wird mindestens zwei optisch verknüpfte Qubit-Register umfassen, mit Plänen zur Erweiterung auf vier Register. Jedes Register soll über Distanzen von bis zu 20 Metern kommunizieren. Bereits jetzt hat das Team eine hohe durchschnittliche Treue bei der Verschränkung zweier Sechs-Qubit-Register über diese Distanz erreicht.
Die Fortschritte des SPINNING-Projekts deuten darauf hin, dass diamantbasierte Quantencomputer effizienter arbeiten könnten als aktuelle Alternativen. Dank geringerer Kühlungsbedürfnisse und längerer Kohärenzzeiten könnte die Technologie Fehler bei komplexen Berechnungen verringern. In der nächsten Phase liegt der Fokus auf der Skalierung des Systems auf vier vernetzte Register.
