Silizium, das Herzstück klassischer Computer, spielt bei aktuellen Quantencomputern keine zentrale Rolle. Doch die bereits existierende, milliardenschwere Halbleiter-Infrastruktur könnte auch zur Verarbeitung von Qubits – den Grundbausteinen der Quanteninformation – genutzt werden. Donor-Spin-Qubits, die auf den Spins von Fremdatomen basieren, gelten als vielversprechend, da sie Informationen über lange Zeiträume stabil halten können. Bislang fehlen jedoch effiziente Mechanismen zur Kopplung und Auslesung, um diese Technologie für kommerzielle Anwendungen zu skalieren.
Das EQUSPACE-Konsortium (Enabling New Quantum Frontiers with Spin Acoustics in Silicon) verfolgt das Ziel, in Europa eine zukunftsfähige Plattform für Donor-Spin-Qubits auf Siliziumbasis zu etablieren. Die Lösung umfasst die Kopplung von Qubits über Schallwellen in schwingenden Strukturen sowie die Verwendung von Lasern und Einzelelektronentransistoren, um Ergebnisse der Quantenberechnungen elektrisch auszulesen. Die Plattform soll alle wesentlichen Anforderungen für skalierbare Quantensysteme erfüllen: Steuerung und Auslesen von Qubits, Spin-Spin-Kopplung und die Weiterleitung von Quanteninformationen auf dem Chip. Das langfristige Ziel ist die Entwicklung einer vollständigen Quantenplattform, die Qubits, Verbindungselemente sowie skalierbare Steuer- und Ausleseelektronik integriert.
EQUSPACE erhält dazu 3,2 Millionen Euro aus dem Förderprogramm Pathfinder Open des Europäischen Innovationsrats (EIC), um die Entwicklung von Quantentechnologien auf Siliziumbasis voranzutreiben. Unter der Leitung des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) arbeiten vier weitere Partner aus drei EU-Ländern an einer innovativen Quantenplattform. Das Projekt vereint Expertise aus den Bereichen Spin-Qubits, Optomechanik und atomare Siliziummodifikationen. (oe)
