Qbits machen mobil! Bald kommt der mobile Quantencomputer für Deutschland

Quantum Brilliance, Entwickler für Quantencomputing-Produkte und -Tools und Parity QC, weltweit einziges Unternehmen für Quantenarchitektur, entwickeln nun einen mobilen Quantencomputer.

Als Konsortium sind die beiden Unternehmen unter den drei Finalisten des Projekts „Mobiler Quantencomputer“ (MQC) der Agentur für Innovation in der Cybersicherheit GmbH (Cyberagentur), wie man zu diesem Projekt noch erfährt. Das Ziel des Wettbewerbs ist die Miniaturisierung von Quantencomputern, um sie im Hinblick auf Größe, Gewicht und Energieverbrauch einfacher einsetzen zu können. Die Phase III des Projekts läuft insgesamt 30 Monate und wird von der Cyberagentur mit insgesamt 35 Millionen Euro gefördert. Es trägt dazu bei, Deutschland auf einem Spitzenplatz im Bereich mobiles Quantencomputing zu positionieren, seine bereits bestehende Führungsposition in der Quantenforschung zu sichern und die digitale Souveränität des Landes zu stärken, wie die Protagonisten aufzählen. Ein mobiler Quantencomputer bietet schließlich den Hauptvorteil, hochkomplexe Simulationen in Quantengeschwindigkeit direkt vor Ort durchführen zu können. Es braucht kein Rechenzentrum und keine Cloud-Infrastruktur, wie die Experten anmerken. Das ermöglicht auch eine sichere und zuverlässige Rechenleistung in entlegenen Umgebungen. Der zu entwickelnde mobile Quantencomputer werde in erster Linie in Sicherheit und Verteidigung, aber auch in zivilen Szenarien zum Einsatz kommen. Und zwar zur Berechnung komplexer Logistikszenarien und als Basis für leistungsstarke Verschlüsselungstechniken für einen effektiven Schutz kritischer Infrastrukturen.

Quantencomputer rechnet schon bei Zimmertemperatur

Quantum Brilliance nutzt für die Entwicklung von Quantenprozessoren synthetische Diamantsubstrate, in deren atomaren Kohlenstoffgittern durch ein innovatives Verfahren einzelne Stickstoffatome platziert werden. Das so entstehende Stickstoff-Fehlstellen-Zentrum (NV-Zentrum) fungiert als Qubit für quantenmechanische Berechnungen. Aufgrund der, wie betont wird, robusten atomaren Struktur ist der Betrieb des Quantencomputers bei Zimmertemperatur möglich. Die sonst typische aufwendige kryogene Kühlung entfällt. Dadurch steigt die Energieeffizienz deutlich. Die Kombination aus Robustheit und geringem Energieverbrauch sei besonders wichtig für den mobilen Einsatz, weil die Stromversorgung im Feld oft begrenzt sei und die Umgebungsbedingungen anspruchsvoll. Auch will Quantum Brilliance das Ganze noch weiter miniaturisieren, um es auf Halbleiterchips bereitzustellen. So können skalierbare Quantensysteme für verschiedene Bereiche entwickelt werden. Diese integrierten Quantenchips bilden dabei die Basis für die Massenproduktion. Das sei ein wichtiger Schritt zum großflächigen und branchenübergreifenden Einsatz des leistungsstarken Quantencomputings.

Quantendurchbruch

Stromfluss an der Kante verbessert Quantencomputer

Mit der richtigen Quantenarchitektur und Software

Der Entwicklungspartner Parity QC kümmert isch dabei um die Quantenarchitektur und die Software für die NV-Center-Hardwareplattform von Quantum Brilliance. Dafür stellt das Unternehmen einen Hardware-nativen Compiler bereit, der reale Probleme in Quantengatter übersetzt, die spezifisch für die diamantbasierte Hardware von Quantum Brilliance sind, wie es heißt. Mit der Architektur von Parity QC ließen sich Qubits effizienter nutzen und eventuell auftretende Fehler korrigieren. Das führt zu zuverlässigeren Berechnungen. Darüber hinaus verhindert dieser Aufbau, dass einzelne Qubits über größere Entfernung miteinander agieren müssen, was im Rahmen des heutigen Stands der Technik oft nur schwer möglich ist.

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