Quantencomputing rückt immer näher an die kommerzielle Realität heran, und Europa verfolgt die Entwicklungen aufmerksam. Deutsche Forschende, Investor:innen und Technologieunternehmen untersuchen schon seit Langem, wie Quanten-Hardware Branchen vom Pharmabereich bis zum Automobildesign verändern könnte.
In einem aktuellen Gespräch hat sich Sebastian Hassinger, Director of Quantum Computing Business Development bei Amazon Web Services und Co-Host des Podcasts „The New Quantum Era“, mit Professor Andrew Dzurak, CEO und Mitgründer des australischen Start-ups Diraq, zusammengesetzt. Gemeinsam skizzierten sie einen Weg, wie Quantensysteme in den kommenden zehn Jahren gleichzeitig praktikabel und skalierbar werden könnten.
Quanten skalieren mit Silizium
Der Ansatz von Diraq setzt auf Silizium-Spin-Qubits, die aus modifizierten CMOS-Transistoren aufgebaut sind. Darin werden Elektronen in Quantenpunkten eingeschlossen, und ihr Spin speichert die Information. Im Gegensatz zu supraleitenden Qubits, die heutige Prototypen dominieren, messen diese Siliziumeinheiten nur einige Dutzend Nanometer. Durch diese extreme Packdichte könnten Millionen davon auf einen einzigen Chip passen – ein Hoffnungsschimmer für Großrechner, die keine völlig neue Fertigungsinfrastruktur benötigen.
Dzurak hob jüngste Fortschritte hervor, darunter die Herstellung hochpräziser Qubits auf gängigen 300-Millimeter-Wafern in großen Auftragsfertigungen. Alle Gütemaßstäbe lagen über 99 Prozent – eine Schwelle, die als entscheidend für zuverlässige Systeme gilt. Ebenso wichtig: Das Design bringt Quanten- und klassische Elektronik auf demselben Chip zusammen, sodass Ingenieur:innen vorhandene Silizium-Toolchains nutzen können, um die Entwicklung zu beschleunigen.
Der Weg zum skalierbaren Quantencomputer
Ein weiterer Vorteil ist die Betriebstemperatur. Diraqs Qubits laufen bei rund einem Kelvin – deutlich wärmer als supraleitende Bauteile. Dadurch kann die klassische Steuerelektronik in derselben Kühlstufe arbeiten, was Komplexität und Kosten senkt. Verfahren zur Fehlerkorrektur werden speziell für diese modulare Architektur entwickelt, bei der externe Controller eng mit den Quantenmodulen verknüpft sind.
Das Unternehmen will noch vor 2029 erste Systeme mit 100 bis 200 Qubits für ausgewählte Partner ausliefern; im selben Jahr soll ein erstes Serienprodukt mit mehreren Tausend Qubits folgen. Dzurak sieht künftige Rechenzentren, in denen Quantenprozessoren neben High-Performance-Computing und Künstlicher Intelligenz laufen – ein Konzept, das gut zu Deutschlands Bestreben passt, Quantentechnologien in seine industrielle Basis zu integrieren.
