OpenSuperQplus100: Frei zugängliche supraleitende Quantencomputer "made in Europe"

28 europäische Forschungspartner aus 10 Ländern wollen in Europa einen Quantenrechner mit bis zu 1.000 Qubits entwickeln, bauen und betreiben. Künftig soll er externen Nutzern an einem zentralen Standort zur Verfügung gestellt werden. Im Rahmen des Projekts entwickelt das Fraunhofer EMFT neue Herstellungsverfahren für Qubit-Chips, die künftig eine Chipfertigung im industriellen Maßstab für die kommerzielle Nutzung ermöglichen sollen. 

Das Projekt OpenSuperQplus100 hat zum Ziel, Systeme und Technologien für Quantencomputer auf der Grundlage von Supraleitern zu entwickeln. Das Projekt ist Teil der strategischen Forschungsagenda der EU für das flagship Quantentechnologie und wird integrierte Demonstratoren für Forschungs- und Anwendungszwecke bereitstellen, von denen einer mindestens 100 hoch qualitative Qubits enthalten wird. Kernelemente des Projekts sind die Entwicklung einer Entwurfs- und Herstellungsplattform für hochwertige Quantenchips und deren Integration in Multi-Chip-Module. OpenSuperQplus100 wird die notwendigen Komponenten und die dazugehörige Hard- und Software entwickeln, um diese Ziele zu erreichen. Ergänzt werden diese Aktivitäten durch eine Test- und Benchmarking-Suite, mit der das Potenzial für Real-World-Anwendungen jenseits der konventionellen Performance untersucht wird.

Das Forschungsteam des Fraunhofer EMFT trägt zu dem Projekt mit neuen Prozessen zur Herstellung von Qubit-Chips  in seiner Pilotlinie bei, die zukünftig die Herstellung von Chips im industriellen Maßstab für kommerzielle Zwecke ermöglichen sollen. Dabei werden die einzelnen Qubit-Herstellungsprozesse für 200-mm-Wafer in unseren Reinraumanlagen definiert und mit projektstandardisierten Verfahren charakterisiert. Zusammen mit den europäischen Projektpartnern (VTT, Chalmers, Alto, TUDelft, WMI und Quantware) wird ein Process Development Kit (PDK) erstellt, um die Herstellung von Qubit-Chips auf 200 mm-Wafern an industrielle Standards anzupassen.

Auf dem Weg zum 1.000 Qubit-Level

Mit seinem Zusammenschluss aus führenden Unternehmen, RTOs und akademischen Forschungsgruppen ist das OpenSuperQplus100-Projekt eng auf die nationalen Agenden der beteiligten EU-Mitgliedstaaten abgestimmt. Ziel der Partner ist es, strukturierte IP-Richtlinien und Kommerzialisierungsstrategien für wichtige verwertbare Ergebnisse zu entwickeln und als verlässliche Informationsplattform für europäische Akteure aus Industrie, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft zu dienen. Spezielle Anwendungsfälle sieht das Konsortium in der Quantensimulation, z.B. in der chemischen Industrie und den Materialwissenschaften, sowie in der Lösung von Optimierungsproblemen und im maschinellen Lernen.

Neben der technologischen Forschung umfasst das Projekt auch eine breite Palette von Aktivitäten in den Bereichen Standardisierung, Bildung und Ethik, die zu den entsprechenden Diskussionen auf europäischer Ebene beitragen werden.

Die laufenden Aktivitäten sollen den Weg ebnen, um in einem Folgeprojekt den Meilenstein von 1000 Qubits zu erreichen.