Technologieforum

Die nächste Generation photonischer Qubits auf der Grundlage von Siliziumnitrid (SiN)-Wellenleitern mit extrem geringen Verlusten soll in einer Kooperation entstehen. Xanadu, ein kanadisches Unternehmen für photonische Quantencomputer, und imec, das belgische Forschungs- und Innovationszentrum für Nanoelektronik und digitale Technologien, haben dafür eine Zusammenarbeit angekündigt. Xanadu entwickelt einen Quantencomputer, der auf Photonik basiert. Die photonischen Qubits basieren auf gequetschten Zuständen (Squeezed States) – einer besonderen Art von Licht, das von in Chips integrierten Komponenten aus Silizium erzeugt wird. Der photonische Ansatz erlaubt die Skalierbarkeit auf eine Million Qubits über ein optisches Netzwerk, Berechnungen bei Raumtemperatur und die Möglichkeit, dass F&E-Zentren wie das imec die Herstellung übernehmen.

Serienfertigung und Skalierung

„Eine der größten Herausforderungen beim Bau eines photonischen Quantencomputers ist es, den richtigen Fertigungspartner zu finden, der gleichzeitig modernste Prozessentwicklung und Volumenfertigung von hochleistungsfähigen photonischen Chips gewährleisten kann“, so Zachary Vernon, der das Hardware-Team von Xanadu leitet. „Imec ist eines der wenigen Halbleiter-F&E-Zentren, das modernste Technologieentwicklung auf hochmodernen 200-mm- und 300-mm-Linien betreibt und gleichzeitig die Serienfertigung auf seiner 200-mm-Linie übernimmt, die in der Lage ist, bis zu tausend Wafer pro Jahr und Kunde auf einigen Plattformen zu liefern, darunter auch photonische Plattformen mit minimalen Verlusten“, ergänzt Vernon. „Der von imec angebotene nahtlose Transfer neuer Prozesse in die Produktion ist besonders wichtig für die schnelle Skalierung unserer Technologie.“

Der Weg zu fehlertoleranten Quantencomputern

Wettbewerberplattformen für das photonische Quantencomputing stützen sich üblicherweise auf Einzelphotonenquellen aus Siliziumwellenleitern, die nicht deterministisch arbeiten. Mit Siliziumnitrid lassen sich gequetschte Zustände erzeugen, die Einzelphotonen als grundlegende Ressource für die Synthese von Qubits ersetzen. Gequetschte Zustände werden deterministisch erzeugt und können verwendet werden, um fehlerresistente Qubits, genannt GKP-Zustände, zu destillieren. Wenn diese gemultiplext und in die Xanadu-Architektur implementiert werden, bieten sie einen vielversprechenden Weg zu fehlertoleranten Quantencomputern. Amin Abbasi, Business Development Manager bei imec: „Wir freuen uns zu sehen, dass die verlustarme SiN-Photonik-Plattform von imec, die ursprünglich für die Kommunikation entwickelt wurde, ihren Weg zu anderen fortschrittlichen Anwendungen wie dem Quantencomputing findet.“ Christian Weedbrook, Xanadu-Gründer und CEO, erklärt: „Einer der besten Aspekte der Zusammenarbeit mit imec ist die Flexibilität und die Fähigkeit, die Produktion auf neuen Plattformen zu skalieren, indem wir sie in die besten Produktionsstätten auf der ganzen Welt transferieren.“

Xanadu bietet über seine Xanadu-Cloud-Plattform einen Cloud-Zugang zu photonischer Quantenhardware und Softwarelösungen. Kürzlich gab das Unternehmen eine Finanzierungsrunde in Höhe von 100 Millionen US$ unter der Leitung von Bessemer Venture Partners bekannt, wodurch sich die Gesamtsumme der bisher aufgenommenen Mittel auf 145 Millionen US$ erhöht hat.

Quelle und Bild: www.imec-int.com

Partner von imec: www.xanadu.ai