Quantenprozessor mit Ionenfallen
Infineon und Oxford Ionics wollen Technologie zur Marktreife treiben.
Infineon Technologies und Oxford Ionics geben die Zusammenarbeit zum Entwickeln von vollintegrierten Quantenprozessoren (QPUs) bekannt. Hierbei wird die einzigartige elektronische Qubit-Steuerung (EQC) von Oxford Ionics kombiniert mit den Engineering- und Fertigungsfähigkeiten von Infineon sowie der Expertise in der Quantentechnologie. Dies schafft die Grundlagen für die industrielle Herstellung von QPUs mit Hunderten von Qubits in den nächsten fünf Jahren. Ziel ist es, die Quantencomputing-Technologie aus dem Forschungslabor zu holen und in die Industrieanwendung zu überführen.
Quantencomputing eröffnet vielen Industriezweigen, die ihre Prozesse und Fähigkeiten radikal verbessern wollen, eine neue Dimension der Rechenleistung. Dieses Ziel erfordert die Entwicklung von Qubit-Technologien, die in großem Maßstab fertigbar sind. Gleichzeitig müssen eine zunehmende Zahl von Qubits gesteuert und die Quantenfehlerraten auf oder unter dem aktuellen Stand der Technik gehalten werden. Die EQC-Technologie von Oxford Ionics bietet eine Möglichkeit zur Integration von Ionenfallen-Qubits in die ausgereiften Halbleiterprozesse von Infineon.
„Die große Herausforderung beim Quantencomputing besteht in der Skalierung bei gleichzeitiger Steigerung der Leistungsfähigkeit. Es gibt Technologien, die eine Skalierung ermöglichen, aber keine Leistungserhöhung bringen, und es gibt Technologien, die die Leistung steigern, aber keine Skalierung ermöglichen“, sagt Chris Ballance, Mitgründer von Oxford Ionics. „Unsere elektronische Steuerung ist hervorragend aufgestellt, um beides zu gewährleisten. Die Zusammenarbeit mit Infineon und ihren ausgereiften und flexiblen Halbleiterprozessen ermöglicht uns die Zeit bis zu einer kommerziellen QPU zu verkürzen. Aufgrund unserer marktführenden Fehlerraten benötigen diese Prozessoren drastisch weniger Qubits zum Lösen von sinnvollen Fragestellungen als andere Technologien.“
Die ersten Geräte von Oxford Ionics werden Ende 2022 über die Cloud zugänglich sein, was kommerziellen Akteuren einen Zugriff auf diese technologisch führenden Quantencomputer ermöglicht. Vollintegrierte Versionen mit ausreichend hoher Leistung zur Skalierung auf Hunderte von Qubits sollen in weniger als zwei Jahren verfügbar sein. Letztlich wollen Infineon und Oxford Ionics innerhalb von fünf Jahren einzelne, vollintegrierte QPUs anbieten, die Hunderte von Qubits zugänglich machen. Diese werden mithilfe der Quanten-Netzwerktechnologie von Oxford Ionics vernetzt werden und ein Quanten-Supercomputing-Cluster bilden.
„Die Rolle von Infineon ist es, die bahnbrechende Arbeit von Oxford Ionics so zu skalieren, dass relevante Qubit-Zahlen und niedrige Fehlerraten erreicht werden“, sagt Stephan Schäche von Infineon. „Die Ionenfallen von Infineon können dies in Kombination mit unseren vorhersagbaren, wiederholbaren sowie zuverlässigen Produktions- und Montagefähigkeiten ermöglichen.“ Ionenfallen von Infineon beschleunigen die Entwicklung leistungsfähiger Quantencomputer zum Lösen von Optimierungsproblemen, die mit herkömmlichen Computern nicht adressierbar sind. Diese Forschung begann bereits 2016 am Infineon-Standort in Villach, um wissenschaftliche Erkenntnisse mit Quantentechnologien im Industriemaßstab zu kombinieren.
Infineon / JOL
