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Bundesdruckerei und Q.ANT stellen Quantenchip-Demonstrator vor

27. Juni 2023 – Für Quantencomputing kommen viele Anwendungsbereiche in Frage. Künftig könnten die dank Quanteneffekten extrem leistungsfähigen Prozessoren auch in Einrichtungen des Bundes und der öffentlichen Verwaltung komplexe Probleme lösen. Die Bundesdruckerei GmbH kooperiert seit 2022 im Rahmen eines Forschungsentwicklungsauftrages mit dem Stuttgarter Hightech-Start-up Q.ANT.

Anwendbarkeit von Quantentechnologien: Simulation von Zufallszahlen

Im Fokus der Kooperation steht das Testen von Quantentechnologien für verschiedene Anwendungsszenarien. Erster Meilenstein der Zusammenarbeit ist ein Quantenchip-Demonstrator, der auf der diesjährigen World of Quantum vom 27. bis 30. Juli 2023 in München dem Fachpublikum präsentiert wird. Für den Demonstrator wurde die erste Generation Q.ANT Chips zu einem Prozessor aufgebaut. In einem Funktionstest wurde ein System entwickelt, um Zufallszahlen zu simulieren. Solche zufälligen Zahlenfolgen sind schwer zu erzeugen und können beispielsweise zur Verschlüsselung von Daten eingesetzt werden. Das System erfüllt dabei die Testkriterien des US National Institute of Standards and Technology (NIST) und könnte eine weitere sichere Quelle von Zufallszahlen, zusätzlich zu herkömmlichen physikalischen Generatoren, darstellen.

„Im Rahmen des vom Bundesministerium der Finanzen geförderten Projektes Qu-Gov evaluieren wir als Bundesdruckerei Anwendungen in der Bundesverwaltung, um dem Staat einen souveränen Umgang mit Quantentechnologien zu ermöglichen. Wir freuen uns, in Q.ANT einen kompetenten Partner gefunden zu haben, mit dem wir Quantencomputing und Quantenkommunikation „Made in Germany“ gemeinsam gestalten können“

Dr. Oliver Muth, Projektleiter und Senior Principal Secure Materials & Quantum Systems der Bundesdruckerei GmbH

Kontrolle von Licht und Quanteneffekten dank optischer Wellenleiter

Für die Quantenchips setzt Q.ANT auf eine eigene Technologie-Plattform. Zentrale Bestandteile der Chips sind die sogenannten optischen Wellenleiter: Sie ermöglichen die Kontrolle von Licht und Quanteneffekten in hochintegrierter Form. Dies wiederum ist Voraussetzung, um Quantentechnologien aus den Laboren in alltägliche Produkte zu bringen. Für den Aufbau der Chips nutzt Q.ANT ein Materialsystem, welches die elektronische Welt, basierend auf Silizium, mit der photonischen Welt verbindet. In diesem System werden sehr dünne Schichten aus Lithium-Niobat auf Silizium aufgebracht und anschließend zu optischen Wellenleitern strukturiert. Lithium-Niobat gilt heute als möglicher Schlüssel für das zukünftige photonische Quantencomputing.

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