Optische Datenverarbeitung Quantum Pulse nutzt Licht für Quantencomputer und -router

Von Paula Breukel 2 min Lesedauer

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Licht soll künftig nicht nur Daten transportieren, sondern selbst Teil der Berechnung werden. Quantum Pulse Ventures erweitert dafür seine Photonik-Plattform.

Auf dem „Optica Quantum Summit 2.0“ stellt das Unternehmen in Glasgow vor, wie sie optische Übertragung in den Rechenprozess integrieren.(Bild: ©  Chanelle M/peopleimages.com - stock.adobe.com)
Auf dem „Optica Quantum Summit 2.0“ stellt das Unternehmen in Glasgow vor, wie sie optische Übertragung in den Rechenprozess integrieren.
(Bild: © Chanelle M/peopleimages.com - stock.adobe.com)

Der israelische Photonik-Spezialist Quantum Pulse Ventures hat seine Plattform „Quantum Pulse 2.0“ vorgestellt. Die Erweiterung richtet sich an integrierte photonische Schaltungen für Quantencomputer, Quantenrouter und optische KI-Infrastrukturen. Ziel ist es, die Genauigkeit optischer Berechnungen zu erhöhen und Fertigungstoleranzen besser auszugleichen.

Im Mittelpunkt steht ein Ansatz, bei dem Licht nicht mehr ausschließlich zur Datenübertragung dient. Stattdessen werden optische Signale direkt in Rechenprozesse eingebunden.

Damit verschiebt sich ein Teil der Verarbeitung von elektronischen Komponenten in photonische Schaltkreise. Nach Angaben des Unternehmens steigen dadurch die Anforderungen an Präzision und Stabilität der verbauten optischen Komponenten deutlich.

PIC und das Composite-Pulse-Verfahren

Photonische integrierte Schaltungen (Photonic Integrated Circuit; PIC) bündeln optische Funktionen auf einem Chip ähnlich wie klassische integrierte Schaltungen elektronische Funktionen. Mit zunehmender Größe solcher Systeme wirken sich selbst kleine Fertigungsabweichungen stärker auf die Genauigkeit der Berechnung aus.

Quantum Pulse setzt deshalb auf das Composite-Pulse-Verfahren. Dieses Verfahren nutzt eine Abfolge von mehreren Hochfrequenzimpulsen, um physikalische Systeme zu steuern und Mess- oder Steuerungsfehler auszugleichen. Laut Unternehmen lässt sich die Technik ohne Anpassungen bestehender Fertigungsplattformen einsetzen. Unterstützt werden unter anderem Silizium-Photonik, Siliziumnitrid und Dünnschicht-Lithiumniobat.

Der Bedarf an physikalischen Qubits pro logischem Qubit sinkt um den Faktor zehn...

Kern der neuen Plattform ist ein universeller Richtkoppler. Dadurch werden Lichtsignale innerhalb photonischer Schaltungen geteilt oder kombiniert. Quantum Pulse spricht von einer Verzehnfachung der Betriebsgenauigkeit.

Daraus leitet das Unternehmen mehrere mögliche Effekte ab: Der Bedarf an physikalischen Qubits pro logischem Qubit könne um den Faktor zehn sinken. Bei gleichbleibender Qubit-Zahl erhöht sich also die Rechengeschwindigkeit.

...und eine zehnfache Steigerung der Polarisationskontrolle

Die Plattform bindet auch Quanten-Router ein: Laut Unternehmensangaben basiert Quantenrouting zwingen auf Licht als Informationsträger. Für diesen Bereich nennt Quantum Pulse eine bis zu vierfach höhere Geschwindigkeit und eine zehnfach präzise Polarisationskontrolle. Die Ausrichtung der Lichtwellen kommt bei photonischen Quantenanwendungen zur Koordierung und Verarbeitung von Informationen zum Einsatz.

Die Vorstellung von Quantum Pulse 2.0 erfolgte im Rahmen des „Optica Quantum Summit 2.0“ in Glasgow. Das Unternehmen gibt es seit 2021 und es konzentriert sich auf Quantencomputing, -kommunikation und photonische Spezialanwendungen.

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