Zwei Projekte zur Verknüpfung fehlerkorrigierter Qubits lanciert
Die amerikanische Forschungsf?rderungsagentur IARPA finanziert zwei Quantum-Computing-Projekte mit ETH-Beteiligung mit insgesamt bis zu 40 Millionen US-Dollar. Beide Projekte haben das Ziel, zwei fehlerkorrigierte Qubits miteinander zu verknüpfen und so den Grundstein für künftige Quantencomputer zu legen.
In den letzten Jahren konnten zwei Forschungsgruppen der ETH Zürich die Korrektur von Fehlern in Quantensystemen mittels Fehlerkorrekturtechniken nachweisen. In einem Fall erreichten sie das mit Hilfe eines Chips, auf dem 17 physische Quanten-Bits (Qubits) Platz finden, die zu einem logischen Qubit verknüpft wurden. Dabei bilden neun Qubits das logische Qubit und die übrigen acht sind für die Fehlerkorrektur zust?ndig. Das Problem: Ein logisches Qubit allein macht noch keinen Quantencomputer.
Zwei Teams, zwei Technologien, ein Ziel
Die amerikanische Forschungsf?rderungsagentur IARPA hat darum mehrere Grundlagenforschungsprojekte lanciert, um zwei logische Qubits miteinander zu verschr?nken und den Quantenzustand eines logischen Qubits auf ein zweites zu übertragen. Dazu plant sie in den kommenden vier Jahren insgesamt bis zu 40 Millionen Dollar in das Projekt ?SuperMOOSE?, das von ETH-Professor Andreas Wallraff geleitet wird, und in das Projekt ?MODULARIS?, das von der Universit?t Innsbruck geleitet wird und an dem die Gruppe des ETH-Professors Jonathan Home beteiligt ist, zu investieren. Verst?rkt wird das ETH-Team unter Wallraff durch Forschende des MIT, des Forschungszentrums Jülich, der kanadischen Universite de Sherbrooke, sowie durch die beiden Firmen Zurich Instruments und Atlantic Quantum. In beiden Projekten ist zudem das ETH-PSI Quantum Computing Hub am Paul Scherrer Institut involviert.
Dabei kommen zwei verschiedene Technologien zum Einsatz. W?hrend das ETH-Team auf supraleitende Bauteile setzt, geht das Team aus Innsbruck die Herausforderung auf Basis von Ionenfallen an. Die Fortschritte beider Teams werden in wissenschaftlichen Ver?ffentlichungen publiziert, und der Erfolg des auf vier Jahre geplanten Projekts wird regelm?ssig evaluiert.
?Wenn es uns gelingt, zwei fehlerkorrigierte Qubits miteinander zu verknüpfen, dann schaffen wir damit die Grundlage für künftige Quantencomputer, die für eine breites Aufgabenspektrum genutzt werden k?nnen?, sagt Andreas Wallraff. Dazu müssen jedoch in weiteren Schritten zun?chst dutzende, dann hunderte und am Ende gar tausende logische Qubits miteinander verbunden werden.
Internationale Zusammenarbeit unerl?sslich
Quantencomputer gelten als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Doch ihre Entwicklung ist komplex, zeitaufw?ndig und teuer. Die internationale Zusammenarbeit ist daher unerl?sslich. ?Dass IARPA gleich zwei Projekt mit Beteiligung der ETH Zürich ausgew?hlt hat, beweist die führende Position, die unsere Hochschule in diesem wichtigen Forschungsgebiet innehat?, freut sich Christian Wolfrum, Vizepr?sident Forschung an der ETH Zürich. ?Nun ist es wichtig, dass die Schweiz m?glichst bald bei Horizon Europe assoziiert wird und sich unsere Forschenden auch am Quantum-Flagship-Programm der EU beteiligen k?nnen.?