Laboreröffnung in Oberhaching bei München (v.l.n.r.): Chuck Spinner, Head of Central R&D Power Systems and Solutions (PSS) Infineon; Hartmut Hiller, Head of R&D Infineon; Adam White, President Power Systems and Solutions; Richard Kuncic, Head of Power Systems. (Bild: Infineon Technologies)
Infineon Technologies hat ein neues Labor zur Entwicklung von Quantenelektronik in Oberhaching bei München eröffnet. Ziel ist es, mikroelektronische Schaltungen für Quantencomputer zu entwickeln und zu testen, die stabil, klein und im industriellen Maßstab herstellbar sind. In dem Labor werden etwa zwanzig Forscher tätig sein, die außer an Quantencomputing auch an der Entwicklung von KI-Algorithmen zum frühzeitigen Erkennen von Veränderungen in Power-Systemen arbeiten. Eine wesentliche Aufgabe wird es sein, die Elektronik für Ionenfallen-Quantencomputing zu entwickeln und zu testen, um diese in die Quantum Processing Unit zu integrieren.
Dazu hat das Unternehmen einen Kryostaten installiert, eine Art Superkühlschrank, der bis zu 4 K beziehungsweise -269 °C kühlen kann. Denn Qubits, die kleinsten Einheiten für Berechnungen in Quantencomputern, sind empfindlich und nur unter extremen Bedingungen ausreichend stabil. Typisch sind Temperaturen unter -250 °C und extrem niedrige Drücke. Trotz dieser extremen Bedingungen muss die Elektronik einwandfrei arbeiten. Gerade in derart kalten Umgebungen verändern viele Materialien ihre Eigenschaften, das elektrische Verhalten kann sich ändern.
Schritte zur Industrialisierung
Zwar gibt es bereits eine ganze Reihe an Quantencomputern, doch handelt es sich dabei um Installationen von und für Forschungseinrichtungen. Für die Skalierung hin zu leistungsfähigen Quantencomputern und zur Industrialisierung der Technik sind noch einige Schritte zu gehen. Dazu gehört die präzise elektronische Ansteuerung von hunderten und tausenden von Qubits. Das Team in Oberhaching entwickelt unter anderem optische Detektoren, um Quantenzustände der Ionen auszulesen. Dabei kooperieren die Kollegen eng mit dem Quantenlabor von Infineon in Villach, das auf Ionenfallen spezialisiert ist.
Im Bereich Leistungshalbleiter setzt das Labor künstliche Intelligenz ein, um das Alterungs- und Ausfallverhalten von Mikroelektronik im Bereich Power zu simulieren und besser vorhersagen zu können. Dafür sind nicht nur passende Algorithmenzu entwickeln; vielmehr müssen praktische Messungen die Datenbasis schaffen, um neuronale Netze zu trainieren und deren Verhalten zu verifizieren. So lässt sich die Lebensdauer von Power Convertern besser abschätzen und Anomalien erkennen.
Was Sie schon immer über Quantencomputer wissen wollten
Als im Juni 2021 der erste Quantencomputer in Deutschland von IBM eingeweiht wurde, war das Interesse groß. Aber was verbirgt sich hinter der Technologie? Was kann sie eines Tages leisten, woran wird geforscht und wo lauern Gefahren? Das und mehr erfahren Sie hier.
