Die Quantum Scaling Alliance widmet sich den alltagstauglichen Quantenrechnern HPE steigt ins Quantencomputing ein

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Hewlett-Packard Enterprise (HPE) und ein Konsortium von sieben weiteren Organisationen haben die Quantum Scaling Alliance (QSA) gegründet. Das Ziel ist es, Quantencomputing skalierbar und praktisch anwendbar zu machen - mit prominenter Beteiligung.

Masoud Mohseni von den HPE Labs leitet die Initiative zusammen mit John Martinis, der dieses Jahr zusammen mit John Clarke und Michel Devoret den Physik-Nobelpreis erhielt für seine Forschungen zum quantenmechanischen Tunneleffekt. Martinis ist zudem Mitgründer und Cheftechnologe des Unternehmens Qolab.

Das Konsortium wurde gegründet, um einen alltagstauglichen und kosteneffizienten Quanten-Supercomputer zu entwickeln. Die Gründungsmitglieder der Quantum Scaling Alliance bringen dabei die folgende Expertise ein:

• 1QBit: Entwicklungswerkzeuge für massentaugliches Quantencomputing - Nach eigenen Angaben treibt 1QBit die Entwicklung im Bereich Quantencomputing durch Benchmarking-Studien voran, in denen die Auswirkungen von Quantenhardware-Spezifikationen wie Rauschcharakteristiken und Fertigungsfehlern auf die für Quantencomputer im Versorgungsmaßstab erforderlichen Ressourcen bewertet werden. Mithilfe seiner Software-Suite „Topological Quantum Architecture Design“ (Topqad) analysiert 1QBit Hardware-Eigenschaften, fehlertolerante Quantencomputing-Protokolle (FTQC), Quantenfehlerkorrektur (QEC) und Anforderungen an Quantenvernetzung. Dieser umfassende Ansatz unterstützt die effiziente Entwicklung und Simulation skalierbarer Quantenarchitekturen.

• Applied Materials: Werkstofftechnik und Halbleiterfertigung - Das Unternehmen nutzt sein Know-how in den Bereichen Werkstofftechnik, fortschrittliche Verpackung und Nanofabrikation, um Innovationen im Bereich des Quantencomputings voran zu bringen. Durch die Zusammenarbeit innerhalb des Ökosystems treibt das Unternehmen die Entwicklung supraleitender Qubits mit verbesserten Fehlerraten und Gleichmäßigkeit vorwärts und unterstützt damit die Skalierbarkeit von Quantenarchitekturen der nächsten Generation.

• HPE: Das Unternehmen sieht seine Aufgaben in de Integration von Quanten- und Höchstleistungs-Computing, also die Verknüpfung von Quantencomputing mit klassischem Höchstleistungsrechnern und -Netzwerken, sowie in der Software-Entwicklung.

• Qolab: Entwicklung von Qubits und Schaltkreisen - Qolab nimmt eine federführende Stellung bei der Hardware-Entwicklung für das Konsortium ein und konzentriert sich dabei auf die Fertigung und Steuerungselektronik. Mit seinem Fachwissen in der Quantenphysik und den Fähigkeiten der Halbleiterindustrie trägt das Unternehmen zu den rasanten Fortschritten bei der Skalierung supraleitender Qubits voran. Qolab positioniert sic, um die Fertigungsengpässe zu lösen, die zwischen den heutigen Prototypen und den kommerziell nutzbaren Quantencomputern von morgen stehen.

• Quantum Machines: Hybride Steuerung von Quanten- und klassischen Computern - Das Unternemen mit der Abkürzung QM bietet Quantenkontrolltechnik, die mit ihrem Hybrid-Control-Ansatz die Weiterentwicklung des Quantencomputings voran bringt. Durch die Harmonisierung von Quanten- und klassischen Operationen soll „Hybrid Control„“ Reibungsverluste vermeiden helfen und die Leistung von Hardware und Software optimieren, so dass Forscher und Ingenieure schnell iterieren, Rückschläge überwinden und visionäre Ideen verwirklichen können. Die Plattform unterstützt alle Arten von Quantenprozessoren, ermöglicht der Industrie die Skalierung von Systemen, beschleunigt Durchbrüche und verschiebt Grenzen, die bisher als unüberwindbar galten.

• Riverlane: Korrektur von Quantenfehlern - Das Unternehmen gehört zu den führenden im Bereich der Quantenfehlerkorrektur (QEC). Das Unternehmen arbeitet mit über 60 Prozent der weltweiten Quantencomputerfirmen und Hochleistungsrechenzentren (HPC) zusammen. Bisher versperrt das Fehlerproblem den Weg zu „utility-scale”-Systemen. Der Echtzeit-QEC-Stack von Riverlane,

• „Deltaflow“, funktioniert mit allen gängigen Qubit-Typen und umfasst proprietäre QEC-Chips, Decoder und einen Compiler. „Deltakit“, eine Open-Source-Softwareplattform des Unternehmens, unterstützt Quantenentwickler beim Erlernen, Entwickeln und Anwenden von QEC. Riverlane wurde 2016 gegründet und hat seinen Hauptsitz in Cambridge, Großbritannien, sowie eine Niederlassung in Boston, USA.

• Synopsys: Simulation und Analyse, automatisierte Schaltungsentwicklung - Synopsys hat ebenfalls die Marktreife von Quantencomputingtechnik im Blick, indem es sich den Herausforderungen in den Bereichen Qubit-Design, Fertigung, Algorithmen und Anwendungen stellt. Das Unternehmen kann auf jahrzehntelanger Erfahrung in der Lösung komplexer technischer Probleme und der Realisierung von Innovationen von Silizium bis hin zu Systemen verweisen, insbesondere auf Know-how im Modellierung und in der Simulation, der Designautomatisierung, im IP und Cryo-CMOS-Design

• Der universitäre Partner in den Bereichen Algorithmen und Benchmarks ist die University of Wisconsin.

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