Pho­to­ni­scher Quan­ten­com­pu­ter soll Re­a­li­t?t wer­den

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Mehr als 10 Millionen Euro EU-F?rderung für gro?angelegtes Forschungsprojekt

Wissenschaftler*innen der Universit?t Paderborn wollen mit internationalen Partner*innen bis Ende 2026 einen photonischen Quantencomputer entwickeln. Das Vorhaben mit dem vielsagenden Titel ?EPIQUE“ (European Photonic Quantum Computer) ist aktuell eines der ambitioniertesten Forschungsprojekte im Bereich der deutschen und europ?ischen Quantenforschung. Die Europ?ische Kommission unterstützt das Konsortium, einen Zusammenschluss von 18 internationalen Partner*innen, die für ihre herausragenden Leistungen im Bereich der Quantentechnologien bekannt sind, mit einer Summe von rund 10,3 Millionen Euro. Start war am 1. Januar.

Photonik: Skalierbarkeit als Voraussetzung, um Anwendungen mit Licht zu steuern

Bei EPIQUE befassen sich Expert*innen mit der Entwicklung einer photonischen Quantencomputerplattform – sozusagen lichtbasierte Hardware für die Realisierung eines Quantencomputers. Die Basis dafür bildet die Photonik: die gezielte Nutzung und Manipulation von Licht bzw. Photonen. Das sind kleine Lichtteilchen, aus denen elektromagnetische Strahlung besteht. Photonische Ger?te bieten gleich mehrere Vorteile: z. B. eine geringe Dekoh?renz, also kaum Verlust von Quanteneigenschaften, und eine natürliche Konnektivit?t für verteiltes Quantencomputing.

?Die bisherigen Errungenschaften wurden allerdings oft durch nicht-skalierbare Ger?te eingeschr?nkt“, erkl?rt Prof. Dr. Christine Silberhorn, Physikerin und Sprecherin des Instituts für Photonische Quantensysteme (PhoQS) an der Universit?t Paderborn. Die Paderborner Wissenschaftler*innen arbeiten bereits seit einiger Zeit daran, skalierbare Methoden zur Kontrolle von Quantensystemen für die n?chste Generation von Rechnern zu entwickeln. Diese erm?glichen es, Quellen für einzelne Photonen sowie Verschaltungen mehrerer Lichtteilchen mittels ultraschneller Elektronik pr?zise zu steuern. Skalierbarkeit ist eine der Grundvoraussetzungen für Quantencomputer.

Realisierung einer universellen Quantencomputerplattform

Das Konsortium will die europ?ische Führungsrolle bei integrierten optischen Quantencomputingplattformen für sich nutzen. Expert*innen aus dem akademischen Bereich sowie aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) arbeiten dabei mit dem Ziel zusammen, technologische Durchbrüche zu erzielen, die für die Realisierung einer universellen Quantencomputerplattform, also einer Plattform für einen vollprogrammierbaren Quantencomputer, erforderlich sind. Ein Schwerpunkt liegt auf dem Bereich der Nanofabrikation, die neuartige schnelle und verlustarme Schaltvorg?nge, verbesserte Quantenlichtquellen und -detektoren, neue Schnittstellenm?glichkeiten und direkt beschreibbare modulare Chips hervorbringen soll.

?EU-Flagschiff“

Konsortialführer ist die Sapienza-Universit?t in Rom. Von der Universit?t Paderborn sind Wissenschaftler*innen der Arbeitsgruppe ?Integrierte Quantenoptik“ an dem Vorhaben beteiligt. Das Projekt ist Teil des EU-Quantum Flagship-Programms, das 2018 als eine der gr??ten und ehrgeizigsten Forschungsinitiativen der Europ?ischen Union ins Leben gerufen wurde. Mit einem Budget von mindestens einer Milliarde Euro und einer Laufzeit von zehn Jahren bringt es Forschungseinrichtungen, Hochschulen, Industrie, Unternehmen und politische Entscheidungstr?ger*innen in einer gemeinsamen Initiative zusammen.

Weitere Informationen zum Projekt gibt es unter: https://cordis.europa.eu/project/id/101135288.

Weitere Informationen zur Quantenforschung an der Universit?t Paderborn gibt es auf unserer Themenseite.

Symbolbild (Universit?t Paderborn, Besim Mazhiqi).

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