Noch gibt es also einige Herausforderungen für den Betrieb eines Quantencomputers - und genau hier kommt die Mikro- und Nanoelektronik als "enabler" ins Spiel: Denn wenn es gelingt, die Komponenten durch Skalierung, Miniaturisierung, Verringerung der Störanfälligkeit und Senkung der Kosten reif für den Einsatz in größeren Märkten und außerhalb von Laborumgebungen zu machen, steht dem Quantencomputing tatsächlich das Tor zur Welt offen. Das Fraunhofer EMFT fokussiert sich darauf, die Brücke zwischen Quantentechnologien und herkömmlicher Mikro- und Nanoelektronik zu schlagen. Ziel der F&E-Arbeiten ist es, Skalierbarkeit, Integrierbarkeit, und Einzeladressierbarkeit der Qubits zu optimieren. Perspektivisch soll so die Entwicklung von bis zu 1000 Qubit‐Systemen als Basis für Quantencomputer möglich werden.
Am Fraunhofer EMFT stehen Mikro- und Nanotechnologien zur Herstellung von Qubit-Chips und -Systemen mit dem Schwerpunkt Skalierung und Fertigung zur Verfügung. Mit Hilfe fertigungskompatibler Prozesstechnologien, beispielsweise zur Beschichtung und Strukturierung der Qubit-Chips, können supraleitende Quantenschaltkreise in größeren Mengen hergestellt werden. Perspektivisch könnte dies Quantencomputer der nächsten Generation mit bis zu 500 Qubits ermöglichen.
Durch modernste Integrationstechnologien wie heterogene 3D-Integration können die Qubit-Chips auf Wafer-Ebene integriert und miniaturisiert werden, um möglichst kleine, leistungsfähige und energie-effiziente Quantensysteme zu realisieren.