Das kanadische Unternehmen Xanadu gab eine Partnerschaft mit dem belgischen Forschungszentrum Imec bekannt. Gemeinsam werden sie die nächste Generation von photonischen Quantenprozessoren entwickeln, die vom belgischen Zentrum auf 200-mm-Wafern hergestellt werden. Das werden Multi-Qubit-Prozessoren für universelle Quantencomputer, die bei Raumtemperatur arbeiten – der Traum aller Entwickler von Quantensystemen.
Xanadus Entwicklung sind photonische Quantenprozessoren, die mit speziellen Photonenstrahlen arbeiten und nicht wie bis vor kurzem mit einzelnen Photonen. Solche Strahlen korrelierter und leerer Photonen gehören zu nichtklassischen gequetschten Lichtzuständen. Jeder Strahl trägt einen Bahndrehimpuls, der wie der Spin eines Elektrons durch einen Qubit-Zustand dargestellt und sowohl mit einem Qubit als auch mit einem Zustand betrieben werden kann.
Der nichtklassische Zustand des gequetschten Lichts lässt sich relativ leicht selbst in integrierten Schaltkreisen erreichen, beispielsweise durch parametrische Streuung in nichtlinearen Kristallen – die Pumpe fällt auf einen nichtlinearen Kristall und erzeugt am Ausgang korrelierte Signal- und Idlerstrahlen von Photonen. All dies kann auf moderner Silizium-Photonik organisiert werden und ein Quanteneffekt kann auf Makroebene erzielt werden - es ist bequem, damit zu arbeiten, und dieser Ansatz führt zu einer Verringerung der Fehler bei Quantenberechnungen.
Das kanadische Unternehmen Xanadu hat im September letzten Jahres ein Cloud-System vorgestellt, das auf seinen photonischen Quantencomputern basiert. Es war dann eine 12-Qubit-Lösung. Die Kanadier versprechen, die Anzahl der Qubits alle sechs Monate zu verdoppeln, und die einfache Clusterbildung der vorgeschlagenen optischen Schemata trägt dazu bei.
Zusammen mit Imec plant Xanadu, die nächste Generation von photonischen Quantenprozessoren zu entwickeln, die auf einer der von belgischen Wissenschaftlern vorgeschlagenen Technologien basieren. Die Rede ist von der Herstellung von Siliziumnitrid (SiN)-Wellenleitern mit sehr geringen Verlusten. Die Technologie wurde ursprünglich für die Herstellung hochfrequenter elektronischer Bauelemente vorgeschlagen und eignet sich, wie sich herausstellte, auch für die verlustarme Herstellung photonischer Bauelemente. Besonders erfreulich ist, dass Imec in seinen Werken jährlich mehrere Tausend Wafer mit 200 mm Durchmesser mit Chips herstellen kann, was für Kanadier zu einem zusätzlichen Anreiz geworden ist, mit Belgiern zusammenzuarbeiten.
2021-08-18 19:12:22
Autor: Vitalii Babkin