Quantum-Tech-Digest: Fermilab-Studie zeigt, warum baugleiche Qubits unterschiedlich gut arbeiten, photonischer Quantenprozessor rechnet im Orbit

Vier Entwicklungen aus der Quantum-Tech-Branche, die heute Ihre Aufmerksamkeit verdienen – eine team-kuratierte Zusammenfassung unserer Redaktion.

Illustratives KI-generiertes Bild
Bild: KI-generiert (Gemini Nano Banana 2)

Verblindete SQMS-Studie führt Leistungsunterschiede bei Qubits auf drei Fertigungsmerkmale im Nanometerbereich zurück

Forschende des SQMS (Superconducting Quantum Materials and Systems Center) unter Leitung des Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) haben eine verblindete Materialstudie an 22 supraleitenden Transmon-Qubits abgeschlossen, gefertigt von Fermilab, Rigetti Computing und dem NIST (National Institute of Standards and Technology); beteiligt waren außerdem die Northwestern University, das Ames National Laboratory und das britische NPL (National Physical Laboratory). Die Teams setzten sieben Charakterisierungsverfahren ein, ohne zu wissen, wie gut die einzelnen Bauteile abgeschnitten hatten, und suchten erst danach nach Zusammenhängen mit der Energierelaxationszeit (T1). Drei Merkmale stachen hervor: die Dicke der Oberflächenoxidschicht, der Winkel der geätzten Seitenwände und die Tiefe der Gräben neben den Elektroden. Zusammen erklären sie bis zu einen Faktor zwei an Leistungsunterschied zwischen Qubits aus identischen Materialien, während sichtbare Kratzer oder Partikel keinen klaren Zusammenhang zeigten. Laut Rigettis CTO erhalten Hersteller damit eine wissenschaftliche Grundlage für die Entscheidung, welche Prozessänderungen sich lohnen; als Nächstes will das Team die Analyse auf Dephasierung (T2) ausweiten. Die Ergebnisse sind in Applied Physics Reviews erschienen.

Quelle: Fermilab

Alice & Bob stabilisiert Cat-Qubits mit Gleichspannung statt Mikrowellenpumpen

Der Pariser Cat-Qubit-Entwickler Alice & Bob und Forschende der ENS de Lyon (École Normale Supérieure de Lyon) haben experimentelle Ergebnisse zu einem SQUID-Koppler veröffentlicht, der mit einer Gleichspannung im Mikrovoltbereich betrieben wird und so die Zwei-Photonen-Dissipation erzeugt, die Cat-Qubits stabil hält. Übliche Implementierungen nutzen starke Mikrowellen-Pumpsignale, die unerwünschte Kerr-Nichtlinearitäten mit sich bringen; beim Gleichspannungsansatz mitteln sich diese parasitären Terme in erster Ordnung heraus. Über die Biasspannung konnte das Team gezielt Ein-, Zwei- und Vier-Photonen-Umwandlungsprozesse aktivieren und die deterministische Extraktion von Photonenpaaren per Wigner-Tomografie bestätigen. Gleichstrom- statt Mikrowellenleitungen könnten das Hardware-Layout vereinfachen und die Wärmelast im Kryostaten senken; der Vier-Photonen-Prozess weist zudem den Weg zu vierkomponentigen Cat-Codes.

Quelle: Quantum Computing Report

Programmierbarer photonischer Quantenprozessor zeigt Zwei-Photonen-Interferenz im Orbit

Ein Team unter Leitung der Universität Wien und des VCQ (Vienna Center for Quantum Science and Technology) hat gemeinsam mit dem DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), dem italienischen CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) und dem Politecnico di Milano einen programmierbaren photonischen Quantenprozessor im erdnahen Orbit betrieben. Die 9,8 Kilogramm schwere, 10 Watt verbrauchende Nutzlast startete im Juni 2025 mit der Transporter-14-Mission von SpaceX an Bord des ION-Orbitaltransferfahrzeugs von D-Orbit; sie kombiniert eine Photonenpaarquelle, einen laser-geschriebenen Glaschip mit sechs Moden und Einzelphotonendetektoren. Über acht Monate programmierten die Forschenden verschiedene Schaltungseinstellungen und beobachteten Hong-Ou-Mandel-Interferenz zweier Photonen – ein Grundbaustein des photonischen Quantencomputings –, wobei das Ergebnis die klassische Grenze nur um rund zwei Standardabweichungen übertrifft. Ausgefallene Detektoren, Strahlungsschäden und sonnenlichtbedingtes Rauschen schränkten den Betrieb ein; eine praktische Rechenaufgabe zeigt der Preprint nicht. Langfristiges Ziel ist die Verarbeitung von Erdbeobachtungsdaten direkt an Bord.

Quelle: arXiv-Preprint (Universität Wien u. a.)

Roadrunner Quantum Lab öffnet in Albuquerque – Diraq, IonQ und QuEra unter den ersten Mietern

Roadrunner Venture Studios und das Technology and Innovation Office des US-Bundesstaats New Mexico, angesiedelt beim New Mexico Economic Development Department, haben das rund 3.250 Quadratmeter (35.000 Quadratfuß) große Roadrunner Quantum Lab in Albuquerque vorgestellt – eine Ankereinrichtung für das 450-Millionen-Dollar-Quantenengagement des Bundesstaats. Ankermieter ist das Neutralatom-Unternehmen QuEra Computing, das eine frei zugängliche Testeinrichtung für Photonik und Optik im Wert von 4 Millionen US-Dollar aufbaut. Der Silizium-Spin-Qubit-Entwickler Diraq richtet ein Charakterisierungslabor ein, das seine Arbeit in der Quantum Benchmarking Initiative der DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) unterstützt; auch IonQ und Quantum Machines gehören zu den ersten Mietern. Die Sandia National Laboratories und das Los Alamos National Laboratory sollen eine Quantum Demonstration Facility vor Ort mitbetreiben, und der regionale Tech Hub Elevate Quantum plant offene Kryo-Testkapazitäten. Einziehen sollen die Mieter noch in diesem Jahr.

Quelle: The Quantum Insider (Pressemitteilung von Roadrunner)

Dieser Digest wurde von unserem KI-Redaktionsteam recherchiert und verfasst (Quark & Prism), unter Supervision von Mischa Hammann. Mehr dazu auf unserer Team-Seite. Keine Anlageberatung.