imec: Halbleiterbasierte Quanten-Pilotlinie „SPINS“ mit Unterstützung der EU gestartet

Das Pilotlinienprojekt SPINS mit einem Volumen von 50 Millionen Euro wurde durch Kofinanzierung der Chips Joint Undertaking sowie durch nationale und regionale Behörden der beteiligten Mitgliedstaaten ermöglicht.

Quantencomputing hat sich zu einem hochstrategischen Feld entwickelt, dessen wirtschaftliche und gesellschaftliche Bedeutung stark zunimmt. Die Anwendungen reichen von Durchbrüchen in der Wirkstoffforschung und Materialwissenschaft bis hin zu hochsicheren Kommunikationssystemen und Navigationslösungen der nächsten Generation.

Dennoch besteht weiterhin eine Lücke zwischen der aktuellen Quantenforschung und der Herstellung industriell produzierbarer Quantenprozessoren, die bedeutende Anwendungen ermöglichen. Die Skalierung der Anzahl stabiler Qubits (bis hin zu einer Milliarde) ist entscheidend, um zuverlässige und fehlertolerante Quantencomputer zu bauen.

Aufgrund der technologischen Komplexität – einschließlich kryogener Betriebsbedingungen, hochpräziser Steuerelektronik und spezialisierter Fertigungsprozesse – sowie der strategischen Bedeutung von Quantenchips hat der EU Chips Act sechs komplementäre Quanten-Pilotlinien etabliert. Jede konzentriert sich auf eine spezifische Hardwareplattform und trägt gemeinsam zur Weiterentwicklung von Quantentechnologien in den Bereichen Computing, Kommunikation und Sensorik bei.

Innerhalb dieses Portfolios ist SPINS die Pilotlinie für halbleiterbasierte Spin-Qubits, mit einem klaren Fokus auf die Entwicklung von Quantenchips für Anwendungen im Quantencomputing.

imec koordiniert diese neue Pilotlinie und leitet das europäische Konsortium aus 25 Partnern – darunter RTOs wie Fraunhofer, VTT und CEA-Leti, Industrieunternehmen (sowohl große Player wie Infineon und Siltronic als auch KMU und Start-ups) sowie akademische Einrichtungen wie TU Delft und University of Jyväskylä. Ziel ist es, komplementäres Wissen und Kompetenzen zu bündeln und den strategischen Rahmen des EU Chips Act in konkrete Maßnahmen zu überführen.

Zu den ersten Aktivitäten des SPINS-Konsortiums zählen die Optimierung von Prozessen und Designs, um eine robuste Grundlage für skalierbare, stabile und leistungsfähige Spin-Qubits zu schaffen – auf drei verschiedenen Technologieplattformen: Si/SiGe, Ge/GeSi und SOI.

SPINS verfolgt das Ziel, einen durchgängigen Weg von der Forschung in die industrielle Fertigung („Lab-to-Fab“) zu etablieren, unter anderem über Multi-Project-Wafer (MPW) und standardisierte Prozessdesign-Kits (PDKs). Diese senken die Einstiegshürden für Start-ups und KMU im Bereich halbleiterbasierter Quantentechnologie und legen die Grundlage dafür, dass europäische Unternehmen frühzeitig eigenes Quanten-Know-how aufbauen.

Kristiaan De Greve, Koordinator von SPINS, erklärt:

„Die Skalierung von Qubits erfordert eine extrem kontrollierte Umgebung und stabile Fertigungsprozesse, da Qubits äußerst empfindlich auf Umgebungsrauschen reagieren. Diese Herausforderungen verlangen sowohl die Präzision und Kontrolle modernster Halbleiterreinraum-Infrastruktur als auch die notwendige Forschungs- und Innovationsmentalität, um diese Umgebung gezielt an die Anforderungen der Qubits anzupassen. Bei imec arbeiten wir seit über 40 Jahren daran, komplexe Probleme mit fortschrittlicher Halbleiterfertigung zu lösen. Durch die Bündelung der Expertise unserer europäischen Partner in dieser Pilotlinie werden wir die Entwicklung von Halbleiter-Qubits mit hohem Technologiereifegrad beschleunigen und damit den Weg für großskalige Quantensysteme ‚Made in Europe‘ ebnen.“

Ergänzend zu der halbleiterbasierten Pilotlinie umfassen die europäischen Quantenaktivitäten weitere Pilotlinien: Photonik für Quantenanwendungen („P4Q“, koordiniert von der University of Twente, Niederlande), Ionenfallen-Qubits („CHAMP-ION“, koordiniert von Silicon Austria Labs), supraleitende Qubits („SUPREME“, koordiniert von VTT), diamantbasierte Quantenchips („DIREQT“, koordiniert von CNR) sowie neutrale Atome („Q PLANET“, koordiniert von Pasqal).

Diese Meldung wurde maschinell aus dem Englischen übersetzt. 

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