Deutscher Durchbruch: Neuer Quantcomputer nutzt Diamant-Qubits für stabilere Rechenleistung
Niko Cichorius
Deutscher Durchbruch: Neuer Quantcomputer nutzt Diamant-Qubits für stabilere Rechenleistung
In Deutschland entsteht ein neuer Quantcomputer-Typ
Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) entwickelt das Projekt SPINNING ein Quantensystem auf Spin-Photon-Basis, das auf Diamant-Qubits setzt. Die Technologie verspricht eine bessere Leistung als bestehende Modelle – bei geringerem Kühlbedarf und weniger Fehlern im Betrieb.
Ein wichtiger Meilenstein ist bereits erreicht: Zwei Sechs-Qubit-Register wurden über eine Distanz von 20 Metern erfolgreich verschränkt. Gefördert wird das Vorhaben vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Initiative "Quantum Computer Demonstration Systems".
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Der SPINNING-Quantcomputer soll zunächst mit mindestens zwei Qubit-Registern starten, später auf vier erweitert werden. Diese Register werden über optische Verbindungen auf großen Distanzen Informationen austauschen. Anders als herkömmliche supraleitende Quantcomputer nutzt das System Farbzentren in Diamant – etwa Stickstoff-Fehlstellen (NV), Silizium-Stickstoff-Zentren (SiNV), Germanium-Zentren (GeV) oder Zinn-Fehlstellen (SnV) – um stabile Qubits zu erzeugen.
Erste Tests zeigen, dass das System bei der Genauigkeit von Ein-Qubit-Gattern mit führenden supraleitenden Modellen mithalten kann, sie jedoch in der Kohärenzzeit übertrifft. Das Konsortium hat bereits eine hochpräzise Verschränkung zwischen zwei Sechs-Qubit-Registern über 20 Meter demonstriert – ein Beleg für das Potenzial skalierbarer, langstreckiger Quantenkommunikation.
Doch bleiben Herausforderungen: Das Team muss das Resonatordesign verfeinern und die Steuerungssoftware optimieren, um das volle Potenzial des Systems auszuschöpfen. Gelingt dies, könnte der Spin-Photon-Ansatz den Kühlbedarf senken, die Betriebsdauer verlängern und Fehler im Vergleich zu anderen Quantentechnologien reduzieren.
Das SPINNING-Projekt markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Quanteninformatik. Durch den Einsatz von Diamant-Qubits könnte das System praktische Vorteile gegenüber bestehenden supraleitenden Modellen bieten. Die weitere Entwicklung konzentriert sich auf die Skalierung der Technologie und die Überwindung technischer Hürden, um sie näher an reale Anwendungen heranzuführen.
