Deutsches SPINNING-Projekt revolutioniert Quantencomputing mit Diamant-Qubits
Sandro Gute
Deutsches SPINNING-Projekt revolutioniert Quantencomputing mit Diamant-Qubits
Ein neues Quantencomputing-Projekt sorgt in Deutschland für Aufsehen. Unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) hat die Initiative SPINNING einen Quantencomputer auf Spin-Photon-Basis entwickelt, der in puncto Genauigkeit mit bestehenden supraleitenden Modellen konkurrieren kann. Erste Ergebnisse deuten sogar darauf hin, dass er diese in der Fehlerfreiheit und Stabilität der Quantenzustände übertreffen könnte.
Das SPINNING-Projekt ist Teil des Programms "Demonstrationsaufbauten für Quantencomputer" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Ein breites Konsortium unterstützt die Arbeit, darunter sechs Universitäten, zwei gemeinnützige Forschungseinrichtungen, fünf Unternehmen sowie 14 assoziierte Partner. Ihr Ziel: ein Quantencomputer auf Basis von Diamant-Qubits, der im Vergleich zu anderen Ansätzen den Kühlbedarf senkt, die Betriebsdauer verlängert und Fehleranfälligkeit reduziert.
Ein entscheidender Meilenstein ist bereits erreicht: Den Forschenden gelang es, zwei Register mit je sechs Qubits über eine Distanz von 20 Metern mit hoher Präzision zu verschränken. Die erste Version des Systems wird mindestens zwei Qubit-Register verknüpfen, in späteren Phasen soll die Anzahl auf vier erweitert werden.
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Anders als herkömmliche supraleitende Qubits nutzt dieser Ansatz Farbzentren in Diamant. Dabei dient der Spin des zentralen Elektrons als Qubit, was optische Verbindungen zwischen den Registern ermöglicht. Tests bestätigen, dass Ein-Qubit-Gatter-Operationen mittlerweile die gleiche Treue wie führende Modelle mit Josephson-Kontakten erreichen. Noch wichtiger: Das Spin-Photon-Design hält die Quantenkohärenz über längere Zeiträume aufrecht – ein entscheidender Vorteil für komplexe Berechnungen.
Das SPINNING-Projekt verfolgt eine klare Roadmap. Die diamantbasierte Architektur könnte praktische Vorteile gegenüber aktuellen Quantensystemen bieten. Bei Erfolg könnte die Technologie in den kommenden Jahren den Weg zu stabileren und energieeffizienteren Quantencomputern ebnen.
