SUQCES - Fertigung skalierbarer und industriekompatibler Quantencomputingansätze

Neben der Entwicklung von Software und Algorithmen ist für zukünftige sächsische, deutsche und europäische Technologiesouveränität die Entwicklung von eigenen Technologien zur Fertigung skalierbarer und industriekompatibler Quantencomputing Ansätze entscheidend. Ziel im Projekt SUQCES ist es, das vor allem regional in Sachsen vorhandene Know-how und die technischen Kompetenzen in diesem Bereich zu erfassen und zu evaluieren, um Sachsens Chancen und Potentiale für das Gebiet Quantencomputing zu bewerten. Darüber hinaus soll schließlich auch die strategische Initiative der Bundesregierung zur Entwicklung eines Quantencomputers Made in Germany maßgeblich unterstützt werden.

Ein Fokus des Projektes liegt auf der Herstellung von Qubits. Konkrete Ansätze, die sowohl hohes Potential für industrienahe Skalierbarkeit als auch bestehende Kompetenzen in Sachsen und Deutschland haben, sind hierbei Si/SiGe, Si-MOSFET sowie supraleitende Qubit-Technologien. Aber auch andere aussichtsreiche Kandidaten wie zum Beispiel Qubits auf Basis von Farbzentren, Ionenfallen, photonische oder topologische Ansätze sollen neutral und ergebnisoffen betrachtet werden. Neben den eigentlichen Qubits muss eine effektive und integrierbare Ansteuerung (Auslesen und Manipulieren) und Kommunikation zwischen den Qubits realisiert werden, so-wohl auf Entwurfs- als auch auf Technologieebene. Ebenso wichtig ist die Entwicklung von neuen und optimierten Materialien, Prozessen und Integrationskonzepten von Kryoelektronik sowie Aufbau- und Verbindungstechnik. Zudem spielen begleitende Modellierung und die entsprechende Charakterisierung und Messtechnik eine große Rolle. Alle genannten Aspekte sollen im Projekt betrachtet und adressiert werden.

Mit solch einer holistischen Betrachtung kann der Grundstein für eine übergreifende Plattform zur Evaluation und Integration von Qubit-Konzepten gelegt werden. Idealerweise setzt solch eine Plattform auf die in der Mikroelektronik existierenden Technologien auf und ermöglicht die für Quantencomputing mit Fehlerkorrektur erforderliche Qubit-Anzahl. Dies wird notwendig sein um einen konkreten, realistischen und fundierten Plan für das ambitionierte Ziel eines deutschen universellen Quantencomputers aufzustellen.

Die in SUQCES erreichte Studie soll somit wesentlich dazu beitragen, die Chancen und Potentiale für Quantencomputing in Sachsen möglichst umfassend zu bewerten und vor allem in Hinblick auf die Mikroelektronik zu evaluieren.