Das Quantencomputing-Unternehmen Peak Quantum hat vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) eine Förderzusage für das Verbundprojekt Athena-X im Rahmen der Quanten Computing Competition erhalten. Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung will das 2024 gegründete Münchner Startup einen fehlerkorrigierten Quantencomputer auf Basis einer alternativen supraleitenden Qubit-Architektur entwickeln. Wie aus der Pressemitteilung weiter hervorgeht, führt Peak Quantum das Konsortium an und übernimmt als Systemarchitekt die Verantwortung für die Entwicklung und Fertigung der Quantenprozessoren sowie die Koordination des Gesamtsystems.
Die Quantum Computing Competition ist Teil des Forschungsprogramms ‚Quantensysteme‘ des BMFTR und wird im Rahmen der Hightech Agenda Deutschland umgesetzt. Ziel der Fördermaßnahme ist es, die technologischen Voraussetzungen für fehlerkorrigierte Quantencomputer zu schaffen. Laut Peak Quantum-Mitteilung werden dazu insgesamt 640Mio.€ Fördergeld mobilisiert, verteilt auf sechs Verbundprojekte und drei Technologieplattformen: supraleitende Qubits, neutrale Atome und gefangene Ionen. Bis 2030 sollen mindestens zwei fehlerkorrigierte Quantencomputer auf europäischem Spitzenniveau realisiert werden.
Fehler bereits im Ursprung korrigieren
Als eine der zentralen Hürden auf dem Weg zu praktisch nutzbaren Quantencomputern beschreiben die Projektbeteiligten die Fehleranfälligkeit heutiger Hardware. Der etablierte Ansatz der Quantenfehlerkorrektur begegnet diesem Problem, indem viele physikalische Qubits zu einem zuverlässigeren logischen Qubit zusammengefasst werden. Wie betont wird funktioniert dies zwar, erfordert jedoch zusätzliche Hardware, Steuerung und Kühlung und erhöht damit die Komplexität des Gesamtsystems.
Athena-X will hier bereits beim Ursprung der typischen Fehler in Quantencomputern ansetzen. Statt ausschließlich auf die Skalierung etablierter Transmon-Qubits zu setzen, verfolgt das Projekt eine alternative supraleitende Qubit-Architektur, die Fehler bereits auf Hardware-Ebene reduzieren soll. Dadurch ist weniger Aufwand für nachgelagerte Fehlerkorrektur erforderlich. Im Projekt soll die im Labor demonstrierte Architektur reproduzierbar gefertigt, skaliert und gemeinsam mit Steuerelektronik und Fehlerkorrektur in ein vollständiges Quantensystem integriert werden.
„Die Fehlerkorrektur entscheidet darüber, ob Quantencomputer den Schritt in die industrielle Anwendung schaffen. Im Labor haben wir bewiesen, dass das Prinzip der Fehlerreduktion auf Hardware-Ebene funktioniert. Mit Athena-X geht es jetzt darum, diese neue Architektur reproduzierbar zu fertigen, zu skalieren und in ein vollständiges fehlerkorrigiertes System umzusetzen“, sagt Leon Koch, Mitgründer und CEO von Peak Quantum.
Peak Quantum übernimmt Verantwortung für das Gesamtsystem
Die Quantum Computing Competition sieht vor, dass jedes Forschungs- und Entwicklungsprojekt von einem Unternehmen als Systemarchitekt koordiniert wird. Bei Athena-X übernimmt Peak Quantum diese Rolle. Das Unternehmen führt das Konsortium an und verantwortet Architektur, Entwicklung und Fertigung der Quantenprozessoren sowie deren Integration und spätere Kommerzialisierung.
Das Konsortium ist aus dem Münchner Quantenökosystem hervorgegangen, in dem auch Peak Quantum seinen Ursprung hat, und vereint das Walther-Meißner-Institut (WMI), das Munich Quantum Valley (MQV), die Fraunhofer Gesellschaft sowie Zurich Instruments Germany und die Arbeitsgruppe von Prof. Jens Eisert an der Freien Universität Berlin.
Für den Schritt von der Forschung in die industrielle Fertigung bringt Peak Quantum zudem seine Rolle als Betreiber der Supreme-Pilotlinie für supraleitende Quantenchips im Rahmen des EU Chips Act ein.
