Quantinuum und JSR Corp. Quantencomputing auf der Suche nach neuen Materialien für Halbleiter

Von Ulrike Ostler |

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Der Quantencomputer-Hersteller Quantinuum, eine Zusammenschluss aus Honeywell Quantum Solutions und Cambridge Quantum, tut sich mit dem japanischen Unternehmen JSR Corp. zusammen, um die Anwendung von Quantencomputing-Methoden in der Halbleiterforschung zu untersuchen.

Quantinuum stellt Quantencomputing-Technik her, Hardware wie den Quantencomputer „H1“ und Software - Middleware sowie Anwendungen.
Quantinuum stellt Quantencomputing-Technik her, Hardware wie den Quantencomputer „H1“ und Software - Middleware sowie Anwendungen.
(Bild: Quantinuum)

Die Zusammenarbeit umfasst den Einsatz der Quantinuum-Hardware „Model H1“, powered by Honeywell, und „Inquanto“, einer Softwareplattform für Quantenchemie. Sie soll führende Materialwissenschaftler von JSR mit Quantencomputing-Experten von Quantinuum in Japan, Europa und den USA zusammen bringen. Das gemeinsame Team wird Methoden erforschen, um Quantencomputer zur Modellierung komplexer organischer und anorganischer Halbleitermaterialien wie Metallkomplexen und Übergangsmetalloxiden einzusetzen.

Solche Materialien sind für die Mikro-Elektronik unerlässlich. Man hofft, dass neue Modellierungsmethoden mit Hilfe von Quantencomputern genaue Vorhersagen über ihre physikalischen Eigenschaften ermöglichen. Das würde in Zukunft die Identifizierung neuer Molekül- und Materialkandidaten beschleunigen und könnte den Weg für künftige mikro-elektronische Geräteparadigmen ebnen.

Rei Sakuma, leitender Forscher der Materialinformatik-Initiative des JSR, äußert: „Wir freuen uns sehr über diese Zusammenarbeit mit Quantinuum, die auf unserer früheren gemeinsamen Arbeit aufbaut. [...] Unser Ziel ist es, Materialien zu entwickeln, die die Gesellschaft und die Umwelt bereichern können.“ Schon jetzt helfe die Software-Plattform Inquanto von Quantinuum bereits, ein besseres Verständnis dafür zu gewinnen, wie Quantencomputing helfen kann, den Weg zu diesem ehrgeizigen Ziel zu beschleunigen.

Die Entwicklung von Quantenalgorithmen

Ein Schwerpunkt der Zusammenarbeit wird die Entwicklung von Quantenalgorithmen und -methoden auf der Grundlage der dynamischen Mittelfeldtheorie (DMFT) sein. Dieser Ansatz könnte ein genaueres Verständnis der elektronischen Eigenschaften komplexer organischer und anorganischer Materialien in der realen Welt ermöglichen, wie optische Absorption und Leitfähigkeit, was Fortschritte im siliziumbasierten Informationszeitalter ebnen könnte.

Quantinuum und JSR werden Inquanto nutzen, um neue Methoden zur Modellierung dieser komplexen molekularen Systeme und Defektteilsysteme zu erforschen. Die entdeckten neuen Methoden werden indie Plattform integriert und anderen Wissenschaftlern und Forschern, die die Softwareplattform nutzen, zur Verfügung gestellt.

Ilyas Khan, CEO von Quantinuum, hebt hervor: „Die Arbeit, die wir mit JSR leisten, gehört zur absoluten Spitze der Materialwissenschaft unter Verwendung von Quantencomputern, [...]. Diese Arbeit wird die Funktionalität von Inquanto weiterentwickeln und sicherstellen, dass neue Entwicklungen in Zukunft auch anderen Nutzern zur Verfügung stehen werden.“ Er setzt hinzu: „Das ist der Wert einer solchen Zusammenarbeit: Die JSR-Wissenschaftler kennen sich mit Materialwissenschaften aus, wir kennen uns mit Quantencomputing aus, und die wissenschaftliche Gemeinschaft profitiert davon.“

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Über Quantinuum und Inquanto

Quantinuum ist aus der Kombination der Hardware von Honeywell Quantum Solutions und der Middleware sowie Anwendungen von Cambridge Quantum entstanden. Das Unternehmen beschäftigt über 450 Mitarbeiter, darunter 350 Wissenschaftler, an acht Standorten in den USA, Europa und Japan.

Quantinuum arbeitet wissenschaftlich ist aberunternehmerisch geführt. Zu den Aufgaben gehören Quanteninformatik und die Entwicklung von Anwendungen in den Bereichen Chemie, Cyber-Sicherheit, Finanzen und Optimierung. Es geht um die Entwicklung skalierbarer und kommerzieller Quantenlösungen zur Lösung der dringendsten Probleme der Welt in Bereichen wie Energie, Logistik, Klimawandel und Gesundheit. Dementsprechend arbeitet Quantinuum aktiv mit Industriepartnern aus den Bereichen Automobil, Chemie, Pharma und Energie zusammen.

Quantinuums Open-Source-Entwickler-Toolkit „TKET“ bietet plattformübergreifenden Zugang zu Quantenhardware- und -simulatoren. Sie steigert an Anbieterangaben die Leistung aller Quantinuum-Produkte, einschließlich der Cybersecurity-Schlüsselgenerierungsplattform „Quantum Origin„“ und der Quantencomputerchemie.

Inquanto wurde kürzlich als eigenständige Plattform eingeführt und vereint die jüngsten Algorithmen, Methoden und Rauschunterdrückungstechniken, die von Molekular- und Materialwissenschaftlern sowie Forschern auf Quantencomputern und -emulatoren verwendet werden.Die Software wird durch das TKET-Toolkit ermöglicht und erleichtert den Forschern, Algorithmen von einem Gerät oder Simulator auf einen anderen zu übertragen.

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