1 Million physische Qubits, 450 Millionen Dollar Psiquantum baut Quantencomputer-Stack aus photonischen und elektronischen Chips

Autor: Ulrike Ostler

Psiquantum ist nach Einschätzung der Financiers auf dem besten Weg, einen fehlertoleranten Quantencomputer zu bauen, der kommerzielle nutzbar ist. Denn das Unternehmen schließt eine Finanzierungsrunde mit 450 Millionen Dollar ab. Das System soll etwa für Anwendungen in den Bereichen Klima, Energie, Biowissenschaften eingesetzt werden.

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Laut Psiquantum braucht es mindestens 1 Million physischer Qubits, um einen fehlertoleranten Quantencomputer zu entwickeln, der kommerziell nutzbar ist.
Laut Psiquantum braucht es mindestens 1 Million physischer Qubits, um einen fehlertoleranten Quantencomputer zu entwickeln, der kommerziell nutzbar ist.
(Bild: Psiquantum)

Die Serie-D-Finanzierung wurde von Fonds und Konten angeführt, die von Blackrock verwaltet werden, sowie von Insidern wie Baillie Gifford und M12 - dem Venture-Fonds von Microsoft - und neuen Investoren wie Blackbird Ventures und Temasek. Insgesamt hat Psiquantum bis heute 665 Millionen Dollar an Finanzmitteln eingeworben.

Luke Ward, Investmentmanager bei Baillie Gifford, erläutert: „Beim Investieren geht es darum, Unternehmen zu unterstützen, die das Potenzial haben, ein transformatives Wachstum zu erzielen. Mit seinem einzigartig skalierbaren Ansatz ist Psiquantum auf dem besten Weg, den ersten brauchbaren Quantencomputer der Welt zu entwickeln und damit eine neue Ära der Innovation einzuleiten. Ob es um die Entwicklung besserer Batteriematerialien, die Verbesserung von Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung oder die Entwicklung lebensrettender Medikamente in einem Bruchteil der Zeit geht - Quantencomputing ist der Schlüssel zur Lösung vieler der anspruchsvollsten Herausforderungen der Welt.“

Die kurze Unternehmensgeschichte

Das Unternehmen wurde 2016 von Quantencomputerexperten gegründet, die erkannten, dass ein brauchbarer Quantencomputer Fehlertoleranz und Fehlerkorrektur benötigt und daher mindestens 1 Million physischer Qubits. Das Unternehmen umfasst ein wachsendes Team von Weltklasse-Ingenieuren und -Wissenschaftlern, die am gesamten Quantencomputer-Stack arbeiten, von den photonischen und elektronischen Chips über Packaging und Steuerelektronik, kryogene Systeme, Quantenarchitektur und Fehlertoleranz bis hin zu Quantenanwendungen. Im Mai 2020 begann das Unternehmen mit der Herstellung der photonischen und elektronischen Siliziumchips, die die Grundlage des „Q1-Systems“ bilden.

Das Foto zeigt einen 300-mm-Siliziumwafer, der von Psiquantum entwickelt und im Fertigungsprozess von Globalfoundries hergestellt wurde; er enthält mehrere Kopien des unverpackten „Q1“-Chips. Der Stapel besteht aus 26 Schichten und mehr als 500 Prozessschritten, die für die Herstellung des Wafers erforderlich sind. Auf jedem dieser Wafer befinden sich Zehntausende von Einzelphotonenquellen und Zehntausende von Einzelphotonendetektoren.
Das Foto zeigt einen 300-mm-Siliziumwafer, der von Psiquantum entwickelt und im Fertigungsprozess von Globalfoundries hergestellt wurde; er enthält mehrere Kopien des unverpackten „Q1“-Chips. Der Stapel besteht aus 26 Schichten und mehr als 500 Prozessschritten, die für die Herstellung des Wafers erforderlich sind. Auf jedem dieser Wafer befinden sich Zehntausende von Einzelphotonenquellen und Zehntausende von Einzelphotonendetektoren.
(Bild: Psiquantum)

Es wird erwartet, dass das Quantencomputing Lösungen für ansonsten unlösbare Probleme bietet und außergewöhnliche Fortschritte in einem breiten Spektrum von Anwendungen wie Klima, Energie, Gesundheitswesen, Finanzen, Landwirtschaft, Transport, Materialdesign und mehr ermöglicht. Jeremy O'Brien, CEO und Mitbegründer von Psiquantum, sieht das jedenfalls so: „Das Quantencomputing ist die Technologie, die die Welt am stärksten verändern wird.“

Er führt aus: „Ich bin davon überzeugt, dass der Weg, diese Technologie in die Realität umzusetzen, über die Photonik führt. Unser Unternehmen wurde auf der Grundlage der Erkenntnis gegründet, dass die Nutzung der Halbleiterfertigung die einzige Möglichkeit ist, die Million Qubits zu liefern, die bekanntermaßen für die Fehlerkorrektur erforderlich sind, eine Voraussetzung für kommerziell wertvolle Quantencomputeranwendungen. Diese Finanzierungsrunde ist ein wichtiges Vertrauensvotum für diesen Ansatz.“

Im Gegensatz zu anderen Quantencomputern konzentriert sich Psiquantum ausschließlich auf den Bau eines fehlertoleranten Quantencomputers, der durch einen skalierbaren und bewährten Herstellungsprozess unterstützt wird. Das Unternehmen hat eine einzigartige Technologie entwickelt, bei der einzelne Photonen (Lichtteilchen) mithilfe photonischer Schaltkreise manipuliert werden, die in Standard-Halbleiterfertigungsverfahren auf einen Siliziumchip aufgebracht werden. Partner für die Herstellung der photonischen Quantenchips sowie die kryogenen elektronischen Chips zur Steuerung der Qubits ist Globalfoundries.

Tony Kim, Managing Director bei Blackrock, zeigt sich jedenfalls begeistert: „Ein kommerziell nutzbarer, universell einsetzbarer Quantencomputer hat das Potenzial, völlig neue Industrien zu schaffen, die bereit sind, einige der dringendsten Herausforderungen anzugehen, mit denen wir konfrontiert sind, insbesondere in den Bereichen Klima, Gesundheit und Energie. Damit diese vielversprechende Technologie innerhalb eines vernünftigen Zeitrahmens eingesetzt werden kann, muss sie mit einem skalierbaren Fertigungsverfahren hergestellt werden. Silizium-Photonik in Kombination mit einer fortschrittlichen Quantenarchitektur ist der vielversprechendste Ansatz, den wir bisher gesehen haben.“

Wie hoch die Erwartungen an die Quantencomputer von Psiquantum sind, macht auch Samir Kumar, Managing Director bei Microsofts Venture Fund M12, noch einmal deutlich: „Wir haben in Psiquantum aufgrund der Stärke der kühnen Vision des Unternehmens investiert, die mit einem robusten, disziplinierten und schrittweisen technischen Plan zur Erreichung dieses Ziels einhergeht. Wir sind beeindruckt von den technischen Fortschritten, die wir bei der Hardware-Entwicklung und der Verfeinerung einer neuartigen Quantenarchitektur gesehen haben, die sich ideal für die Photonik eignet. Psiquantum und Microsoft teilen die Ansicht, dass eine große Anzahl logischer Qubits mit Fehlertoleranz und Fehlerkorrektur bei mehr als einer Million physikalischer Qubits erforderlich ist, um einen wirklich nützlichen Quantencomputer zu bauen.

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Über den Autor

 Ulrike Ostler

Ulrike Ostler

Chefredakteurin Datacenter-Insider, Vogel IT-Medien GmbH/ DataCenter-Insider