Projekt

QPIC-1

Photonisch-Integrierter Quantencomputer

Motivation

Quantencomputer haben das Potential, komplexe Berechnungen deutlich effizienter durchzuführen als klassische Computer, indem sie die bemerkenswerten Eigenschaften der Quantenphysik gezielt ausnutzen. Der erwartete Geschwindigkeitsvorteil ist dabei so erheblich, dass Probleme berechenbar werden, die mit klassischen Computern als nicht lösbar gelten. Um Probleme aus praktischen Anwendungen zu lösen, müssen aber Systeme entwickelt werden, die mit einer erheblich größeren Anzahl an Quanten-Bits, sogenannten Qubits, arbeiten können als bisherige Prototypen.

Ziele und Vorgehen

Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Plattform für einen Quantencomputer bei dem einzelne Lichtteilchen, sogenannte Photonen, als Qubits verwendet werden. Dazu sollen neuartige Quellen entwickelt werden, die Quantenlicht erzeugen, wie auch integrierte photonische Schaltkreise, in denen die Informationsverarbeitung stattfindet.

Innovation und Perspektiven

Den erzeugten sogenannten Clusterzustand, der aus einer Vielzahl von verschränkten Photonen und somit Qbits besteht, liest der Prozessor nacheinander, also qubitweise, aus. So kann mit einer viel größeren Anzahl an Qubits gearbeitet werden als vom Prozessor gleichzeitig adressiert werden können. Dieses Vorhaben bildet daher die Grundlage für skalierbare photonische Quantencomputer, die mit Tausenden von Qubits arbeiten können und somit Quantencomputer praxistauglich für echte Anwendungen machen. Die in diesem Projekt erzielten Ergebnisse werden durch Patente geschützt, im Anschluss wirtschaftlich genutzt und dem Standort Deutschland so eine führende Rolle in dieser aufstrebenden Technologie sichern.

Projektdetails

Projektlaufzeit:
01.09.2021 - 31.08.2025

Projektvolumen:
17,7 Mio. Euro (zu 86,3 % durch das BMBF gefördert)

Projektkoordination
Projektpartner
Technische Universität München – Walter Schottky Institut

Garching / Germany

Universität Paderborn, Fachgruppe Hybrid Quantum Photonic Devices

Paderborn / Germany

Humboldt-Universität zu Berlin
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, Institut für Physik

Berlin / Germany

Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik

Berlin / Germany

Universität des Saarlandes (QO)
AG Quantenoptik

Saarbrücken / Germany

Q.ant GmbH

Stuttgart / Germany

Freie Universität Berlin ‐ Fachbereich Physik,

Berlin / Germany

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Optische Sensorsysteme

Berlin / Germany