Weiterentwicklung skalierbarer Quantenchips

Infineon und ZuriQ vertiefen Partnerschaft

Infineon und ZuriQ arbeiten gemeinsam an der nächsten Generation von Quantencomputern auf Basis gefangener Ionen und treiben die Skalierung von Quantenprozessoren für künftige kommerzielle Quantensysteme voran.

Mann im dunklen Anzug vor blauem Hintergrund, frontal fotografiert.
Fortschritte im Quantencomputing erfordern nicht nur Durchbrüche in der Physik, sondern auch robuste Fertigungstechnologien für die Entwicklung künftiger großskaliger Systeme: Clemens Rössler, Senior Director und Leiter der Quantum Processing Units bei Infineon.

Infineon Technologies und ZuriQ, ein Schweizer Quantencomputing-Unternehmen und Spin-off der ETH Zürich, weiten ihre Zusammenarbeit aus. Ziel ist es, skalierbare Hardware für Quantencomputing voranzutreiben. Die Partnerschaft verbindet die Quantencomputing-Architektur von ZuriQ auf Basis gefangener Ionen mit der Expertise von Infineon in der Halbleiterfertigung, in Aufbau- und Verbindungstechnologien sowie der integrierten Photonik.

In bisherigen Entwicklungsarbeiten haben beide Unternehmen die Machbarkeit der neuartigen Architektur nachgewiesen. Dabei gelang es, neun einzeln steuerbare Ionen in einer 3×3-Anordnung einzufangen – die bislang größte nachgewiesene zweidimensionale Anordnung dieser Art. Im nächsten Schritt soll die Technologie auf eine deutlich größere Anzahl von Qubits skaliert werden.

Vom Labor zur realen Anwendung

Im Gegensatz zu herkömmlichen Quantencomputern mit eindimensionalen Ionenketten setzt ZuriQ auf eine zweidimensionale Penning-Mikrofallenarchitektur. Elektrische und magnetische Felder ermöglichen es, die Ionen direkt über den Chip zu bewegen. Da die Architektur ohne komplexe Verbindungsstrukturen auskommt, lassen sich größere Qubit-Anordnungen leichter realisieren. Die Verbindung dieses Ansatzes mit den Photonik- und Halbleiterprozessen von Infineon ist ein entscheidender Faktor, um den Übergang von der Demonstration im Labor zu realen Anwendungen zu beschleunigen.

Die zweidimensionale Ionentechnologie bietet einen vielversprechenden Ansatz für präzise und skalierbare Quantenprozessoren, die leistungsfähige Quantencomputer für reale Anwendungen ermöglichen. Quantencomputer haben das Potenzial, hochkomplexe Probleme zu lösen, die selbst für heutige Supercomputer nicht zu bewältigen sind. Fortschritte im Quantencomputing können Innovationen in Bereichen wie Medizin, Logistik, Materialwissenschaften und künstlicher Intelligenz beschleunigen und neue Lösungswege für besonders komplexe Rechenprobleme eröffnen.