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Infineon baut Engagement im Quantencomputing aus und beteiligt sich an sechs weiteren Forschungsprojekten

  • Infineon bringt Erfahrungen in Skalierung und Fertigung in die verschiedenen Bereiche ein und zeigt mögliche Anwendungsfälle auf.
    Ziel der Forschungsprojekte ist es, Hürden für die Nutzung der Quantentechnologie aus dem Weg zu räumen. Hierfür sollen Demonstratoren gebaut, die elektronische Steuerung integriert sowie Software für die Nutzung von Quantencomputern entwickelt werden.

Die Infineon Technologies AG verstärkt ihr Engagement für die Entwicklung der Quantencomputing-Technologie in Deutschland und Europa. Dafür beteiligt sich der Chiphersteller zusätzlich zu bereits bestehenden Initiativen und Kooperationen an sechs weiteren Forschungsprojekten, die im Rahmen des Konjunktur- und Zukunftspakets der Bundesregierung für Quantentechnologien gefördert werden. Infineon bringt in die Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen und Industriepartnern Expertise in der Mikroelektronik und in der industriellen Fertigung sowie als Anwender künftiger Quantencomputer ein.

Quantencomputer können die mögliche Rechenleistung auf ein bislang unerreichtes Niveau heben. Sie sollen Aufgaben lösen, für die selbst Hochleistungscomputer mit heutiger Technik Jahre bräuchten. So lassen sich die Entwicklung von Medikamenten oder chemischen Katalysatoren beschleunigen, indem Vorgänge auf molekularer Ebene simuliert werden. Die Rechenleistung kann auch dazu genutzt werden, hochkomplexe Prozesse in der Logistik zu optimieren und so zu robusten Lieferketten beitragen. Doch noch müssen technische Herausforderungen gelöst werden, bis Quantencomputer relativ leicht und anwenderfreundlich genutzt werden können.

"Infineon sieht die Quantentechnologien als große Chance im globalen Wettbewerb, denn hier entsteht etwas vollkommen Neues", sagt Dr. Reinhard Ploss, Vorstandsvorsitzender von Infineon. "Es ist noch längst nicht entschieden, welcher technologische Weg den schnellsten Fortschritt ermöglicht und in welchen Anwendungen Quantencomputer erfolgreich sein werden. Infineon erforscht deswegen verschiedene Ansätze. Mit der Beteiligung an den neuen Projekten verbreitern wir unseren Fußabdruck entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Quantentechnologie, von der Hard- und Software über die industrielle Produktion bis hin zur Nutzung. Die enge Kooperation im Rahmen der Projekte wird die Entwicklung beschleunigen und die Kompetenzbasis für eine erfolgreiche Zukunft etablieren."

Ziel der Forschungsprojekte ist es, Hürden für die Nutzung der Quantentechnologie aus dem Weg zu räumen. Hierfür sollen Demonstratoren gebaut, die elektronische Steuerung integriert sowie Software für die Nutzung von Quantencomputern entwickelt werden. In allen Bereichen sind die Herausforderungen noch groß: Bei der Entwicklung des Quantencomputing hin zur praktischen Nutzung geht es nicht nur darum, mehr und bessere Qubits für Berechnungen zur Verfügung zu stellen. Vielmehr ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, der neben der Hardware auch die Peripherie, die Software sowie Anwendung berücksichtigt. Infineon bringt Erfahrungen in Skalierung und Fertigung in die verschiedenen Bereiche ein und zeigt mögliche Anwendungsfälle auf.

Im Einzelnen geht es um folgende Projekte:

Beim Projekt ATIQ (Trapped-Ion Quantum Computer for Applications) entwickeln 25 Partner aus Forschungseinrichtungen und Industrie einen Ionenfallen-basierten Quantencomputer-Demonstrator, der innerhalb von 30 Monaten zuverlässig und rund um die Uhr für Anwender bereitgestellt werden kann. Zunächst soll dieser Demonstrator mit zehn Qubits arbeiten und später auf mehr als 100 skaliert werden. Infineon bringt Kompetenz aus Ionenfallen-Projekten sowie in Ansteuerungs- und Kryoelektronik ein.

MuniQC-SC (Munich Quantum Computer based on Superconductors, Münchner Quantencomputer auf Supraleitungsbasis) entwickelt einen Quantencomputer-Demonstrator auf der Basis von Supraleitern. An dem Projekt, das Labor-, Kleinserien- und Industriefertigung umfasst, arbeiten zehn Forschungs- und Start-up-Partner sowie Infineon. Der Chiphersteller bringt insbesondere Kompetenzen in industriellen Fertigungsprozessen der Halbleiterherstellung ein.

Das Projekt QuMIC (Qubits Control by Microwave Integrated Circuits), an dem insgesamt sechs Partnerinstitutionen arbeiten, fokussiert sich auf die Miniaturisierung der Hochfrequenz- und Ansteuerungselektronik von Quantencomputern, die auf Ionenfallen- oder supraleitenden Qubits basieren. Infineon koordiniert das Projekt und konzentriert sich auf die Erforschung hochintegrierter Computerchips im Hochfrequenzbereich sowie deren Integration in die Quantenelektronik. Außerdem steht die Entwicklung kompakter Multi-Chip-Module im Fokus.

QVOL (Volumenfertigung von Quantensensoren am Beispiel von Magnetfeldsensoren in Siliziumkarbid) ist das erste Quantensensoren-Projekt, an dem sich Infineon beteiligt. Infineon leitet das Forschungskonsortium von insgesamt sechs Partnern. Die Hauptaufgabe von Infineon liegt in der Entwicklung von Quantensensorstrukturen basierend auf Siliziumkarbid-Technologie, die zur Hochvolumenproduktion geeignet sind.

Im Rahmen des Projekts QuaST (Quantum-enabling Services und Tools) sollen Software-Werkzeuge entwickelt werden, die Anwendern den Zugang zu Quantencomputern erheblich erleichtert. Es geht darum, die bisher sehr speziellen Programmiermethoden so zu vereinfachen, dass Programmierende nicht mehr über spezielle Quantencomputing-Kenntnisse verfügen müssen, sondern die Software die nötigen Anpassungen an die Hardware im Hintergrund ausführt. Dazu gehört insbesondere die automatisierte Zerlegung von Optimierungsproblemen aus industriellen Fragestellungen für klassische Hochleistungscomputer und Quantencomputer. In dem Projekt sind sechs Partner beteiligt. Infineon liefert konkrete Anwendungsbeispiele aus der globalen Lieferkette.

Das Projekt QuBRA (Quantum methods and Benchmarks for Resource Allocation) entwickelt Algorithmen und Benchmarking, um den praktisch erzielbaren Vorteil von Quantencomputern im Vergleich zu klassischen Ansätzen zum Beispiel beim Machine-Learning zu bestimmen. Damit kann unter anderem festgestellt werden, wann der Einsatz eines Quantencomputers und wann die Nutzung klassischer Computer sinnvoller ist. Auch in dieses Projekt mit insgesamt sechs Partnern bringt Infineon Anwendungsszenarien aus der Lieferkette ein.

Weiterführende Links

www.infineon.com

Bild: Infineon