Die Zusammenarbeit stellt einen entscheidenden Schritt auf dem Weg von OQC zur fabless Produktion dar, bei der supraleitende Quantenbauelemente mit den branchenüblichen, CMOS-kompatiblen Prozessen in Einklang gebracht werden, welche die Grundlage der weltweiten Halbleiterfertigung bilden.

Der entscheidende Moment des Quantencomputings: Vom Labor in die Fertigung

Die Quantenindustrie steht vor einer neuen Ära, in der Fortschritt nicht allein an der Anzahl der Qubits gemessen wird, sondern an der Fähigkeit zur Skalierung - um Quantenprozessoren reproduzierbar, zuverlässig und in Industriequalität zu bauen. Nicht zuletzt John M. Martinis Nobelpreis für Physik 2025 zeigt eindrucksvoll die Bedeutung von Halbleitertechnologien für supraleitende Systeme.

OQC und Fraunhofer setzen konsequent auf diese Entwicklung. Ihre Partnerschaft zeigt, wie die Supraleiter-Community sich dieser Herausforderung stellt und industrielle Fertigungsstandards einführt, um Skalierbarkeit zu verwirklichen.

Durch die Ausrichtung auf CMOS-kompatible Prozesse stärken beide Organisationen das Vertrauen von Investoren, Kunden und politischen Entscheidungsträgern, dass Quantenhardware innerhalb der Rahmenbedingungen, die die moderne Rechentechnik geprägt haben, entwickelt werden kann.

Dr. Thomas Mayer, Projektleiter Fraunhofer EMFT, kommentiert:
"Die Übertragung der supraleitenden Qubit-Technologie OQC auf die CMOS-Linie des Fraunhofer EMFT ist eine hochfaszinierende technologische Aufgabe und ein Paradebeispiel für die Brücke zwischen Halbleiterforschung und industrieller Produktion."

Skalierbarkeit: Die Vision von OQC für die Quanten-Industrie

Für OQC ist diese Partnerschaft ein bewusster Schritt in Richtung eines Fabless-Quantenmodells, bei dem erstklassiges Design und Systemtechnik von der physischen Fertigung entkoppelt sind. Dadurch wird die gleiche Art von globaler Skalierung ermöglicht, die schon die Halbleiterindustrie revolutioniert hat.

"Die Zukunft der Skalierung ist fabless,” sagt Connor Shelly, VP of Materials Science and Device Engineering bei OQC. "Die Partnerschaft mit Fraunhofer ermöglicht es uns, diese Vision zu verwirklichen - die Kombination modernster industrieller Prozesse mit dem tiefgreifenden Fertigungs-Know-how, dass die Quanteninnovation bisher vorangetrieben hat."

Die Forschung und Innovation von OQC verschiebt die Grenzen in der Entwicklung supraleitender Qubits weiter. Die jüngste Veröffentlichung des Unternehmens in der Wissenschaftszeitschrift Advanced Materials (vgl. Linkliste unten) untersucht die Verwendung von hochreinen Saphirsubstraten, um die Gesamtqualität und Kohärenz der Qubits zu verbessern. Die Studie umfasst fortschrittliche Bearbeitungsmöglichkeiten, um die Produktion von supraleitenden Quantenprozessoren (QPUs) auf Saphirbasis im Wafermaßstab zu ermöglichen. Diese Arbeit kombiniert Grundlagenforschung mit dem Fokus auf Optimierung von Qualität und Ertrag der Bauteile.

In ähnlicher Weise hat OQC das Schlüsselelement supraleitender Qubits untersucht: die Josephson-Junctions. Dies beinhaltet die Bewertung der Barriereschwankungen mit Hilfe fortschrittlicher Mikroskopie und elektrischer Messungen sowie die Beschreibung  der Übergangsschichtabstimmung mit einem theoretischen Rahmen. Dies gibt OQC die Werkzeuge, um die Korrelation zwischen Prozessvariablen und der Reproduzierbarkeit von Verbindungsstellen im Fertigungsmaßstab zu verstehen.

Die Arbeit von OQC geht über die Materialwissenschaft hinaus: Sie zeigt eine breitere Ingenieursphilosophie, die die Hardware-Roadmap des Unternehmens antreibt - wissenschaftliche Präzision trifft auf industriellen Pragmatismus. Durch die Weiterentwicklung sowohl der Materialtechnik als auch der Qubit-Architektur schafft OQC die Grundlage für Quantensysteme, die in industriellem Maßstab gefertigt werden können, beispielsweise durch Partnerschaften mit Fraunhofer.

Wo Quanten auf Industrie treffen: Fraunhofers Rolle als Brücke zwischen Forschung und Fertigung

Das Fraunhofer EMFT bringt eine einzigartige Fähigkeit in die Kooperation ein: die Überführung der Quantenforschung in skalierbare, CMOS-kompatible Fertigungsprozesse. Die institutseigene Quantum CPU Pilot Line zeigt, wie etablierte Halbleiterinfrastruktur die Herstellung supraleitender Qubits direkt ermöglichen kann - eine Brücke, die der Quantentechnologie den Weg in die industriellen Fertigung ebnet.

"Wir freuen uns sehr, die Quantenpilotlinie des Fraunhofer EMFT als Standardfertiger von OQC-Quantenverarbeitungseinheiten einzusetzen." sagt Prof. Christoph Kutter, Institutsleiter des Fraunhofer EMFT. "Die Nutzung unserer erstklassigen Halbleiterverarbeitungskapazitäten für die Herstellung skalierbarer Quantenhardware ist eine echte Win-Win-Situation für beide Partner und für die gesamte Quantencomputer-Industrie."

Die Fraunhofer-Gesellschaft mit Sitz in Deutschland ist eine der weltweit führenden Organisationen für angewandte Forschung. Sie spielt eine wichtige Rolle als Innovationstreiberin, indem sie sich auf Forschung zu Spitzentechnologien und dem Transfer von Ergebnissen in die Industrie Vorrang fokussiert, um die industrielle Basis Deutschlands zu stärken und für die Gesellschaft als Ganzes Mehrwert zu schaffen. Seit seiner Gründung als gemeinnützige Organisation im Jahr 1949 nimmt Fraunhofer eine einzigartige Stellung im deutschen Forschungs- und Innovationsökosystem ein.

Aktuelle Veröffentlichungen des Fraunhofer EMFT unterstreichen diese Rolle: zusammengenommen zeigen die Publikationen, dass die Fabrikationsumgebung von Fraunhofer nicht nur in der Lage ist, hochleistungsfähige supraleitende Qubits herzustellen, sondern dies auch mit industrietauglichen Methoden zu tun. Die Konsistenz der jüngst erzielten Resultate über mehrere Prozessknoten hinweg bestätigt, dass die supraleitende Plattform nun bereit für das Scale-up über Standard-CMOS-kompatible Linien ist - die gleiche Infrastruktur, die die heutige globale Halbleiter-Lieferkette antreibt.

Zusammenarbeit als Katalysator der Skalierung

Die Kooperation spiegelt eine kollektive Bewegung innerhalb des supraleitenden Ökosystems wider - von Initiativen wie Supreme bis hin zur zunehmenden Bedeutung gemeinsamer Standards und institutionenübergreifender Zusammenarbeit.

Weder OQC noch Fraunhofer sehen die Skalierung dabei als Wettlauf, sondern als gemeinsame Herausforderung. Der Übergang vom Quantencomputing im Forschungsmaßstab zum industriellen Maßstab erfordert eine offene Zusammenarbeit, Reproduzierbarkeit und Abstimmung rund um fertigungsgerechte Technologien.

"Die Skalierung von Quantencomputing ist nicht nur ein technisches Problem – es ist eine Herausforderung für das Ökosystem", fügt Shelly hinzu. "Wir müssen Prozesse, Materialien und Standards aufeinander abstimmen, wenn wir den Impact erreichen wollen, die wir uns alle wünschen."

Auf dem Weg in eine industrielle Quantenzukunft

Die Zusammenarbeit zwischen OQC und Fraunhofer legt den Grundstein für supraleitende Qubits der nächsten Generation, die in großen Chargen hergestellt werden können - ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zum Einsatz von Quantencomputern in der realen Welt.

Mit weiteren gemeinsamen Publikationen, einem intensiven Technologieaustausch und neuen Industriepartnern am Horizont markiert diese Partnerschaft einen Wendepunkt in der Evolution des Quantencomputings: einen, an dem die supraleitende Technologie über das Labor hinaus in die skalierbare, kommerzielle Realität übergeht.

 

 

Über OQC

Oxford Quantum Circuits (OQC) ist ein Pionier auf dem Gebiet der Quantencomputing-Technologie und liefert Quantensysteme für Unternehmen, die auf kommerzielle und strategische Vorteile ausgelegt sind. Als Europas erster Anbieter von Quantum- Computing-as-a-Service – und als einziges Unternehmen, das Quantencomputer in kommerzielle Rechenzentren integriert – bringt OQC Quantenfähigkeiten in das Herzstück der Finanz- und nationalen Infrastruktur. Die anwendungsoptimierten Rechenleistungen ermöglichen es Kunden aus den Bereichen Finanzen, Sicherheit und Verteidigung, bisher unlösbare Probleme zu bewältigen, Branchen neu zu gestalten und den Wettbewerbsvorteil ihres Landes zu stärken.

Über das Fraunhofer EMFT

Fraunhofer EMFT betreibt angewandte Spitzenforschung auf dem Gebiet der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Das technologische Know-how und die langjährige Erfahrung der 190 Mitarbeitenden an den Standorten München, Oberpfaffenhofen und Regensburg reichen von Halbleiterprozessen und MEMS-Technologien über Folienelektronik bis hin zum Schaltungsdesign. Diese Nano- und Mikrotechnologien sind die Grundlage für die Entwicklung bahnbrechender Lösungen in zahlreichen Forschungsbereichen, wie z.B. Quantentechnologien, neuromorphes Computing oder Chiplet-Innovationen.