Im neuen Hub wird die Quantenwelt erforscht (Symbolbild:Adobe Stock)

Die ETH Zürich und das Paul Scherrer Institut (PSI) gründen ein gemeinsames Zentrum für die Entwicklung von Quantencomputern. Die ETH stellt dafür 32 Millionen Franken zur Verfügung. Am "Quantum Computing Hub" sollen rund 30 Wissenschafter arbeiten. An der ETH verfügen Forschende derzeit über Quantenrechner, die mit bis zu 17 Quantenbits, sogenannten Qubits, arbeiten. Sollen Quantencomputer dereinst ihr volles Potenzial ausspielen können, braucht es dazu jedoch Rechner mit tausenden, wenn nicht gar Hunderttausenden Qubits, wie die Hochschule mitteilte.

In einem nächsten Schritt sollen nun Rechner mit mehr als 100 Qubits entwickelt werden. Ziel sei es, die Realisierung von Quantencomputern sowohl auf der Basis von Ionenfallen als auch von supraleitenden Bauteilen voranzutreiben. Dazu erforschen die Wissenschafterinnen und Wissenschafter die beiden Technologiebereiche nun im gleichen Labor. Das neue Zentrum wird auf dem PSI-Campus in Villigen AG untergebracht. Die im Hub entwickelten Quantencomputer sollen Forschenden aus verschiedenen Fachbereichen zur Verfügung gestellt werden.

Detlef Günther, Vizepräsident Forschung an der ETH Zürich, ist überzeugt: "Die Zusammenarbeit mit dem PSI ermöglicht es der ETH, ihre Spitzenposition im Bereich Quantencomputing-​Engineering weiter auszubauen". Im neuen Hub werden mehr als 30 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten, welche unter der Leitung der ETH-​Professoren Andreas Wallraff und Jonathan Home die beiden Technologiebereiche supraleitende Schaltkreise und Ionenfallen erforschen. In Zukunft werden weitere Gruppen, die verwandte Themen bearbeiten, das Forschungszentrum ergänzen.

"Speziell am Quantum Computing Hub ist, dass diese beiden Technologien im gleichen Labor erforscht werden", erklärt Andreas Wallraff. Während sich die Hardware von Ionen-​ und Supraleiter-​basierten Quantencomputern komplett unterscheidet, sieht er z.B. bei der Entwicklung von Betriebssystemen mögliche Synergien. Synergien wollen auch die ETH und das PSI nutzen: "Wir haben am PSI schon einige Zeit an industrienaher Quantentechnologie gearbeitet. Ausserdem entwickeln und nutzen wir Quantentechnologie für die Teilchenphysik", sagt Gabriel Aeppli, Bereichsleiter für Photonenforschung am PSI. "Dass wir nun gemeinsam mit der ETH Zürich diesen neuen Hub gründen, ist eine sehr gute Ergänzung." Für den Quantum Computing Hub stellt das PSI sowohl sein Know-​how in der Durchführung grosser Forschungsprojekte sowie in der Kryoelektronik und der Nanofabrikation als auch die extrem präzisen Messverfahren mithilfe der Grossforschungsanlagen zur Verfügung. Den Quantum Computing Hub werden Räumlichkeiten auf dem PSI-​Campus im aargauischen Villigen beherbergen. Dazu wurde ein bestehendes Gebäude für die spezifische Forschung an Quantencomputern umgebaut.

Ionenfalle mit integrierter Optik für das Quantencomputing (© Heidi Hofstettler/ ETH Zürich)
Ionenfalle mit integrierter Optik für das Quantencomputing (© Heidi Hofstettler/ ETH Zürich)