Neutralatom-, Ionenfallen- und Katzen-Quibit-Quantencomputer Quera gehört in die Auswahl für die Quantum Benchmarking Initiative der DARPA

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Die amerikanische Forschungsagentur Defense Advanced Research Projects Agency, kurz DARPA, hat QuEra Computing für die Teilnahme an der ersten Phase (Stage A) der Quantum Benchmarking Initiative (QBI) ausgewählt. Ziel ist es, innerhalb der kommenden zehn Jahre einen kommerziell nutzbaren, fehlertoleranten Neutralatom-Quanten-Supercomputer zu entwickeln.

Die Quantum Benchmarking Initiative (QBI) bewertet verschiedene Ansätze im Quantencomputing. In der ersten Phase (Stage A) konkretisieren die ausgewählten Unternehmen innerhalb von sechs Monaten ihre technischen Konzepte und Forschungspläne, um ein umsetzbares Konzept für einen Utility-Scale-Quantencomputer zu entwickeln und erhalten dafür eine Förderung von rund einer Million Dollar.

Erfolgreiche Projekte qualifizieren sich für die nächste Phase (Stage B), in der ein detaillierter Forschungs- und Entwicklungsplan inklusive Risikobewertung und Maßnahmen zur Risikominderung entsteht. In der finalen C-Phase erfolgt gemeinsam mit Regierungsstellen die umfassende unabhängige Verifikation und Validierung (Independent Verification and Validation, IV&V) der entwickelten Systeme.

In enger Zusammenarbeit mit führenden Forschungseinrichtungen und einem Expertenteam aus Physik, optischer Technik und Algorithmendesign arbeitet Quara daran, leistungsfähige und fehlertolerante Quantenprozessoren für komplexe Anwendungen zu realisieren. Im Rahmen der Initiative will das Unternehmen seine Neutralatom-Architektur weiterentwickeln. Diese nutzt die natürliche Skalierbarkeit neutraler Atome und basiert auf einer eigens entwickelten Qubit-Shuttling-Technologie.

Chance für die Neutralatom-Architektur

Andy Ory, CEO von Quera, sagt zur der Nominierung: „Die Auswahl durch DARPA bestätigt unseren technologischen Ansatz. Wir arbeiten seit Jahren an der Weiterentwicklung von Neutralatom-Quantencomputern und freuen uns, unsere Ergebnisse im Rahmen der Quantum Benchmarking Initiative weiter voranzubringen.“ Er wertet die Zusammenarbeit mit DARPA als einen wichtigen Schritt auf dem Weg, zuverlässige Quantencomputer für praktische Anwendungen zu entwickeln.

In der jetzigen ersten Phase möchte Quera nachweisen, dass seine Neutralatom-Architektur die Schwelle zur wirtschaftlichen Tragfähigkeit für industrielle Anwendungen erreichen kann. Langfristig strebt das Unternehmen an, skalierbare und fehlertolerante Quantenprozessoren zu entwickeln, die komplexe rechnerische Herausforderungen in Industrie, Regierung und Wissenschaft bewältigen. Der technische Fortschritt wird dabei systematisch überprüft, um konkrete Chancen für kurzfristig einsatzfähige Quantenanwendungen aufzuzeigen.

Das Unternehmen wertet die Teilnahme an dem DARPA-Verfahren nach der jüngsten Finanzierungsrunde von 230 Millionen Dollar durch namhafte Partner wie Google und Softbank als weitereren Beweis für den vielversprechenden technologischen Ansatz.

Die Auswahl

Fast 20 Quantencomputer-Unternehmen wurden ausgewählt, um an der ersten QBI-Phase teilzunehmen, in der sie ihre einzigartigen Konzepte für die Schaffung eines nützlichen, fehlertoleranten Quantencomputers innerhalb eines Jahrzehnts beschreiben werden. Mit der im Juli 2024 gestarteten QBI soll festgestellt werden, ob es möglich ist, einen solchen Computer viel schneller zu bauen, als herkömmliche Vorhersagen. Insbesondere soll QBI rigoros verifizieren und validieren, ob ein beliebiger Quantencomputer bis zum Jahr 2033 einen nutzbringenden Betrieb erreichen kann - was bedeutet, dass sein Rechenwert seine Kosten übersteigt.

Das stellt auch DARPA QBI-Programmmanager Joe Altepeter heraus (siehe: Video): „Wir haben diese Unternehmen für die Phase A ausgewählt, nachdem wir ihre schriftlichen Zusammenfassungen und eintägigen mündlichen Präsentationen vor einem Team von US-Quantenexperten geprüft haben, um festzustellen, ob ihre vorgeschlagenen Konzepte einen industriellen Nutzen erreichen könnten.“

Für die ausgewählten Unternehmen beginne nun die eigentliche Arbeit. „Phase A ist ein sechsmonatiger Sprint, in dem sie umfassende technische Details ihrer Konzepte vorlegen werden, um zu zeigen, dass sie tragfähig sind und in weniger als zehn Jahren zu einem transformativen, fehlertoleranten Quantencomputer führen könnten.“

Hier sind die anderen Unternehmen, die erwählt wurden:

• Alice & Bob — Cambridge, Massachusetts und Paris, France (superconducting Katzen-Qubits)

• Atlantic Quantum — Cambridge, Massachusetts, (Fluxonium Qubits mit kryogenen Kontrollen am gleichen Ort)

• Atom Computing — Boulder, Colorado, (Skalierbare Arrays neutraler Atome)

• Diraq — Sydney, Australia, mit Niederlassungen in Palo Alto, California, and Boston, Massachusetts (Silizium CMOS Spin Qubits)

• Hewlett Packard Enterprise — Houston, Texas (supraleitende Qubits mit fortgeschrittener Herstellung)

• IBM — Yorktown Heights, NY, (Quantum Computing mit modularen Superconducting-Pozessoren)

• Ionq — College Park, Maryland, Ionenfallen-Technik

• Nord Quantique — Sherbrooke, Quebec, Canada (Superconducting Qubits mit bosonischer Quantenfehlerkorrektur)

• Oxford Ionics — Oxford, UK, und Boulder, Colorado mit Ionenfallen-Technik

• Photonic Inc. — Vancouver, British Columbia, Canada (bosonischer Quantenfehlerkorrektur Spin Qubits)

• Quantinuum — Broomfield, Colorado, (Quantengekoppelte Vorrichtung mit Ionenfallen (QCCD) )

• Quantum Motion — London, UK, (MOS-based Silizium Spin Qubits)

• Rigetti Computing — Berkeley, California, (supraleitende abstimmbare Transmon Qubits )

• Silicon Quantum Computing Pty. Ltd. — Sydney, (Präzisions-Atomqubits in Silizium)

• Xanadu — Toronto, Canada, (photonisches Quantum Computing)

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