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Quantencomputer – mit gefangenen Ionen oder supraleitend

Aus dem Jahresbericht 2021
14.04.2022

Herstellung von Ionenfallen-Quantenprozessoren in der PTB. Im Bild: Dr. Amado Bautista-Salvador von der Arbeitsgruppe Quantum Engineering mit gespeicherten Ionen des QUEST-Instituts.

Quantencomputer sollen Probleme lösen, für die selbst die modernsten Supercomputer von heute nicht leistungsfähig genug sind. Ihre Entwicklung läuft weltweit auf Hochtouren. Hierbei stellen gefangene Ionen und Supraleiter zur Realisierung der Quantenbits die vielversprechendsten Technologieplattformen dar. Die PTB arbeitet dabei intensiv an der Ionenfallentechnologie. Für das Verbundprojekt MIQRO, in dem die Projektpartner einen zukunftsweisenden Quantencomputer basierend auf Hochfrequenz-gesteuerten Ionen entwickeln, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung im Jahr 2021 eine Förderung von 15,8 Millionen Euro bewilligt. Darüber hinaus ist die PTB bereits Gründungsmitglied des Forschungsbündnisses Quantum Valley Lower Saxony (QVLS), das mit insgesamt 25 Millionen Euro vom Land Niedersachsen und der Volkswagenstiftung unterstützt wird und bis 2025 einen Quantencomputer für Deutschland entwickeln will.

Neben diesem Ansatz arbeitet die PTB auch an der Metrologie für supraleitende Quantencomputer. Im Fokus mehrerer nationaler und internationaler Forschungsprojekte steht insbesondere die Ansteuer- und Ausleseelektronik der Quantenbits sowie neuartige Messtechnik, mit der die Leistung von Mikrowellensignalen direkt in situ in den supraleitenden Bauelementen detektiert werden kann. Ziel ist es, Kalibrierangebote für die Kernkomponenten von supraleitender Quantencomputern zu entwickeln, die sich an die deutsche und europäische Industrie richten.