Walther-Meißner-Institut der Bayerischen Akademie der Wissenschaften
Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme eines Josephson-Kontakts
Beschreibung
Motivation
Trotz der aktuellen, beeindruckenden Entwicklungsfortschritte gibt es für die großflächige Anwendung von Quantencomputing in Deutschland und Europa noch große Herausforderungen zu adressieren. Dazu gehören besonders die Themen (1) Skalierbarkeit zu höheren Qubit‐Zahlen und (2) Etablierung von schnelleren Lernzyklen für Entwicklung und Kommerzialisierung. Nur durch Lösung dieser Herausforderungen können sowohl auf nationaler als auch europäischer Ebene die technologische Souveränität und der Zugang zu leistungsfähigen Quantencomputern sichergestellt werden. Deswegen steht im Projekt QuantumSPICE die Verbesserung von Qualität und Zuverlässigkeit von sog. Josephson‐Kontakten im Fokus, welche den Grundbaustein aller supraleitenden Quantencomputerchips darstellen. Die Erforschung alternativer und innovativer großvolumiger Charakterisierungsmethoden soll dabei erheblich beschleunigte Lernzyklen ermöglichen.
Ziele und Vorgehen
Das Ziel von QuantumSPICE besteht in der Erforschung und Optimierung der Materialkombinationen und Prozessierungsoptionen, welche bei der Fabrikation von supraleitenden Quantenschaltkreisen zum Einsatz kommen. Der Fokus liegt hierbei auf einer Performance‐Verbesserung von Josephson‐ Kontakten. Dabei werden die Partner verschiedene Materialsysteme für zukünftige Skalierungen, Integrationen und Fabrikationen untersuchen. Ebenfalls werden im Konsortium neue innovative Lösungen zur schnelleren Charakterisierung bei tiefen Temperaturen erforscht, um die benötigten beschleunigten Lernzyklen zu ermöglichen.
Innovation und Perspektiven
Das Projekt QuantumSPICE bietet durch sein Konzept aus innovativer Materialforschung, bestmöglichem Prozesskonzept und Bauelementminiaturisierung, verbunden mit effizienter Charakterisierung eine neue Möglichkeit, die Forschung an supraleitenden Quantenschaltkreisen zu beschleunigen und dabei effizient auf die dringend erforderliche Leistungsverbesserung und eine zukünftige Skalierung dieser Technologie hinzuarbeiten. Dadurch wird die Tür zur nächsten Generation von supraleitenden Quantencomputern “Made in Europe” aufgestoßen.
