Fraunhofer-Institut für Elektronische Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFTIm EU-Forschungsprojekt SUPREME bündeln 23 Partner aus 8 Mitgliedstaaten ihr Know-how, um die Entwicklung stabiler Herstellungsprozesse für supraleitende Quantenchips voranzutreiben. Die F&E-Aktivitäten adressieren insbesondere die Herausforderungen hinsichtlich Stabilität und Ausbeute von Qubits – entscheidende Faktoren für die Skalierung von Quantentechnologien und somit für die Wettbewerbsfähigkeit Europas im globalen Quantenhardware-Markt.
Quantenchips auf dem Weg in die industrielle Fertigung
Wie die SUPREME Pilotlinie Forschung und skalierbare Produktion in Europa verbindet
Wafer mit supraleitenden Qubit-Strukturen für mehrere Projekte
SUPREME hat sich zum Ziel gesetzt, stabile Herstellungsprozesse für supraleitende Quantenchips „made in Europe“ zu entwickeln. Im Fokus stehen dabei eine verbesserte Wiederholbarkeit und höhere Ausbeuten, um die Skalierung von Quantentechnologien voranzutreiben. Gleichzeitig soll europäischen Unternehmen der Zugang zu fortschrittlichen Herstellungsprozessen erleichtert und damit das europäische Quantenökosystem sowie das Wachstum von Start-ups nachhaltig gestärkt werden.
Das Konsortium arbeitet dazu an innovativen Technologien wie winkelverdampften und geätzten Josephson Junctions, 3D-Integrationsmethoden sowie hybriden Quantenprozessen für Quantencomputing, Sensorik und Kommunikation. Die entwickelten Technologien werden mithilfe von Pilotlinien-Demonstratoren validiert.
Das Fraunhofer EMFT bringt seine Expertise in der Entwicklung skalierbarer Herstellungsprozesse für supraleitende Materialien und Josephson Junctions ein und entwickelt diese im Rahmen des Vorhabens gezielt weiter. Im Fokus stehen die Optimierung von industrietauglichen Fertigungsprozessen, die Untersuchung neuer Verfahren zur Materialabscheidung und Strukturierung sowie die Verbesserung von Uniformität, Ausbeute und Skalierbarkeit zukünftiger Qubit-Technologien. Ergänzend entwickelt das Institut geeignete Test- und Charakterisierungsmethoden, um die Prozesse für industrielle Anwendungen weiter zu qualifizieren.
Pilotlinien spielen dabei eine zentrale Rolle für die Technologientwicklung und den Transfer in die industrielle Fertigung. Sie bilden die Brücke zwischen Forschung und industrieller Wertschöpfungskette. Durch die Bereitstellung von Process Design Kits (PDKs) erhalten europäische Hochschulen, KMU und Industrieunternehmen Zugang zu stabilen Herstellungsprozessen und können darauf aufbauend eigene Quantenbauelemente und Systeme entwickeln.
Das Vorhaben SUPREME wird von 23 Partnern aus 8 Mitgliedstaaten unter der Koordination von VTT Technical Research Centre of Finland durchgeführt und durch das Programm EU Chips Joint Undertaking gefördert.