Am 04. Februar 2021 fiel in Grenoble/Frankreich der Startschuss für das neue EU-Quantum-Flagship Projekt „QLSI“ mit dem Ziel der Skalierung von Silizium-Quanten-Technologien. Das Projekt ist Teil eines auf 10 Jahre angelegten EU-Quantenflagships, welches mit einer Summe von 1 Milliarde Euro, seit 2018 die Forschungs- und Entwicklungsgemeinschaft unterstützt.
Unter dem Namen »QLSI - Quantum Large-Scale Integration with Silicon« werden die 19 europäischen Projektpartner um den Koordinator CEA den Grundstein für die Umsetzung von Halbleiter-Quantenprozessoren in der Industrie legen. Mit dem auf vier Jahre ausgelegten Projekt strebt Europa die weltweit führende Rolle im Quantencomputing an.
Das Projekt-Konsortium bündelt das Know How der Partner aus der Forschung mit ihrem umfänglichen Wissen zu Silizium-Nanostrukturen und Spin-Qubits, den RTOs mit Erfahrung in der Silizium-CMOS-Technologie mit dem Wissen international führender Unternehmen auf dem Gebiet der Halbleiter- und Computerindustrie sowie Europas aufstrebenden Quanten-Start-up’s, um die Herausforderungen beim Bau eines skalierbaren Quantencomputers zu meistern. Diese liegen auch bei der industriellen Herstellung von geeigneten Quantenmaterialien, die den extrem hohen Anforderungen von Quantenbauteilen genügen müssen.
„QLSI“ möchte den Nachweis erbringen, dass Spin-Qubits die führende Plattform für die Skalierung von Quantenbits sind. Dazu wird ein 16-Qubit Chip demonstriert sowie ein 8 Qubit-Chip für die externe Nutzung durch die offen zugängliche Quanten-Cloud-Umgebung „Quantum Inspire“ zur Verfügung gestellt. Die Erfahrungen mit den vielversprechenden Single-Qubits, wie: kleine Größe, hohe Wiedergabetreue, schnelles Auslesen und Manipulation wollen die Projektpartner nun in der umfänglichen Infrastruktur der globalen Halbleiterindustrie nutzen.
Das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) unterstützt mit seiner langjährigen Expertise im Bereich der SiGe Epitaxie bei der Entwicklung und Materialcharakterisierung von halbleiterbasierten Quantenmaterialien auf Basis von isotopenreinem Silizium-28.
QLSI wird vier wesentliche Ergebnisse verfolgen:
- Herstellung und Betrieb von 16-Qubit-Quantenprozessoren basierend auf industriekompatibler Halbleitertechnologie
- Demonstration von High-Fidelity (>99 Prozent) Single- und Two-Qubit-Gates, Auslesen und Initialisierung mit diesen Bauelementen in einer Laborumgebung
- Demonstration eines Quantencomputer-Prototyps mit offenem Online-Zugang für die Community, der einen solchen hochwertigen Quantenprozessor in einer halbindustriellen Umgebung integriert (bis zu acht Qubits online verfügbar), und
- Dokumentation der Anforderungen, um die wichtige Frage der Skalierbarkeit in Richtung großer Systeme >1.000 Qubits anzugehen
Das Konsortium von QLSI besteht aus 19 Mitgliedern, die auf die Entwicklung, Herstellung, Demonstration und Charakterisierung von Spin-Qubits spezialisiert sind, physikalische Erkenntnisse zu Ladungs- und Spin-Eigenschaften von Si-Nanostrukturen besitzen und über Erfahrungen in der Entwicklung von Quantenvalidierungsplattform verfügen:
CEA , QuTech TUD , Institut NEEL CNRS, IMEC, TNO, Fraunhofer Institute IPMS & IAF, Universität Copenhagen, UCLQ Quantum Science and Technology Institute UCL, FORSCHUNGSZENTRUM JULICH / FZJ, Universität Basel, Universität Twente, Hitachi, Universität Konstanz, Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik IHP, ATOS, STMicrolectronics, Infineon Dresden, Quantum Motion, Soitec.
Die Pressemitteilung des CEA-Leti (Englisch) finden Sie hier:
