Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat die Entwicklung eines speziellen Mini-Quantencomputers für Schulungen in Auftrag gegeben. Zielgruppe sind künftige Nutzerinnen und Nutzer, Studierende, aber auch Unternehmen, die Quantencomputing ausprobieren wollen.
Das Start-up Advanced Quantum aus Allmersbach entwickelt dazu ein mobiles Zwei-Qubit-System und ein passendes didaktisches Konzept. Einen weiteren Auftrag hat das DLR an das Unternehmen NVision Imaging Technologies aus Ulm vergeben. NVision liefert einen prototypischen Quantencomputer mit mindestens 50 Qubits. Sowohl Advanced Quantum als auch NVision setzen auf Festkörper-Spins als technische Grundlage.
Advanced Quantum nutzt für seine Spin-Qubits Kristalle aus Siliziumcarbid. Der „Mini-Quantencomputer“ mit zwei Qubits wird ungefähr so groß sein wie ein Umzugskarton. Er soll weniger als 30 Kilogramm wiegen, kann bei Raumtemperatur und auf einem Tisch betrieben werden und benötigt nur eine gewöhnliche Steckdose zur Stromversorgung. Dieser Demonstrator soll anschaulich darstellen, wie ein Quantencomputer überhaupt funktioniert. Er eignet sich für Personen ohne Vorwissen, die Quantencomputer später im Arbeitsalltag einsetzen möchten – aber ebenso für Forschende aus der Quantenphysik und Interessierte aus der Industrie. Advanced Quantum unterstützt das mit einem didaktischen Kurskonzept für unterschiedliche Zielgruppen, mit Schwerpunkten von der Theorie über Experimente bis zu einer persönlichen Bewertung. Das flexible Konzept für Messen, Vorlesungen oder Schulungen wird laufend weiterentwickelt.
NVision entwickelt im Rahmen der DLR Quantencomputing-Initiative einen Quantencomputer mit mindestens 50 Qubits. Diese befinden sich direkt in kristallinen Kohlenwasserstoff-Verbindungen. Der Quantencomputer-Prototyp soll skalierbar und fehlerkorrigierbar sein. Das heißt, dass die Qubit-Zahl erhöht werden kann und Fehler durch den Quantencomputer selbst berichtigt werden können. Die Fehleranfälligkeit gilt als eines der größten Hindernisse beim Quantencomputing. Mit einem gut funktionierenden 50-Qubit-Quantencomputer könnten schon unterschiedliche Fehlerkorrektur-Algorithmen getestet werden. Außerdem ist die Lösung erster quantenchemischer Fragestellungen, beispielsweise bei der Simulation von Batteriematerialien möglich. Perspektivisch soll NVision auch zeigen, wie sich die Technologie auf mehr als 1000 Qubits erweitern ließe. (oe)
