Forschende am Forschungszentrum Jülich arbeiten an halbleiterbasierten Quantencomputern, die Spin-Qubits in Silizium nutzen. Ziel ist es, diese durch kontrolliertes Elektronen-Shuttling skalierbar zu machen und damit den Weg für größere und leistungsfähigere Quantenprozessoren zu ebnen.
Der Bedarf an skalierbarer Hardware ist groß: Quantencomputing bietet ein erhebliches Potenzial, bestimmte Rechenprobleme deutlich effizienter zu lösen. Heute wird die Skalierung jedoch vor allem durch Verdrahtung und Platzbedarf kryogener Qubit-Chips begrenzt. Für größere Systeme werden regelmäßig adressierbare Qubit-Arrays benötigt.
Der Ansatz nutzt einzelne Elektronen als mobile Informationsträger. Deren Spin dient als Qubit, während gezieltes Elektronenshuttling es ermöglicht, Elektronen kontrolliert zwischen verschiedenen Bereichen zu bewegen. So können Speicher- und Rechenzonen flexibel gekoppelt werden, ohne jede Verbindung fest zu verdrahten.
Die Forschenden kombinieren Chipdesign, Nanofabrikation, kryogene Charakterisierung sowie elektronische Steuerung. Die Ergebnisse werden über Transferprojekte und Ausgründungen in industrielle Anwendungen überführt.
Weitere Informationen: https://www.fz-juelich.de/de/pgi/pgi-11
