Silizium für Quantenrechner: Chipbranche hofft auf Halbleitersprung ins Quantenzeitalter
Supraleitendes Aluminium und andere komplexe Materialien dominieren die Quantenrechnerforschung. Intel & Co. wollen es aber auch mit Silizium probieren.
(Bild: Intel)
Wäre es nicht schön, wenn das, was allgemein als Nachfolger aktueller Rechentechnik gilt, die Quantencomputer, einfach mit herkömmlichen Siliziumkomponenten arbeiten könnten? Das würde jede Menge Geld sparen und auch bestehende Produktionssysteme könnten verwendet werden. Aus diesem Grund forschen verschiedene Chipproduzenten an der Ideem berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe ("Das gute alte Silizium im topmodernen Quantenrechner").
Beim Prozessorriesen Intel hofft man nun, dass sogenannte Spin Qubits das Problem lösen. Die Grundidee dabei ist, winzige Mikrowellenimpulse einzusetzen, die den Elektronenspin in Siliziumkomponenten steuern und so wirksam Qubits für Quantencomputer generieren.
Intel hofft außerdem, dass Fortschritte in der Wissenschaft dazu führen könnten, dass Quantencomputer eines Tages mit Millionen Qubits ausgestattet sein werden, die ein kommerzielles System benötigt. Der Chipkonzern unterstützt deshalb externe Forscher und will demnächst Wafer produzieren, auf denen Tausende kleine Qubit-Arrays sitzen. Diese kommen aus einer Fabrik, in der sonst traditionelle Halbleiter hergestellt werden.
Silizium hätte neben der einfacheren Produktion eine Reihe von Vorteilen gegenüber den aktuell für Quantenrechner verwendeten Verfahren, die etwa auf supraleitendem Aluminium basieren. Silizium-basierte Systeme könnten erlauben, mehr Qubits auf einer kleineren Fläche unterzubringen als andere Ansätze. Je enger diese beieinanderliegen, umso einfacher ist es für sie, ihre Nachbarn zu beeinflussen, was die Rechenleistung weiter steigern kann. Ein Forscherteam aus Wissenschaftlern der Princeton University, der Uni Konstanz und vom Joint Quantum Institute/NIST in Maryland will zudem entfernt voneinander liegende Qubits über Mikrowellenphotonen miteinander koppeln.
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(bsc)
