They aim to realize a quantum processor with improved quality based on new materials and manufacturing methods by the Karlsruhe Institute of Technology (KIT), tailor-made theoretical concepts of the Friedrich-Alexander University Erlangen Nürnberg (FAU), optimized control methods of the Forschungszentrum Jülichs (FZJ) and concepts for new architectures with higher connectivity at the Walther-Meißner-Institute (WMI – Bavarian Academy of Sciences and Technical University of Munich). In order to achieve this goal, semiconductor manufacturer Infineon will develop scalable manufacturing processes, while the Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics (IAF) in Freiburg is promoting the development of optimized chip packages. The processor performance will eventually be demonstrated using a specifically developed quantum algorithm at the WMI.

(alter Text:) Die Realisierung von Quantencomputern und die Erzeugung der sog. Quantenbits oder kurz Qubits, die für seine Funktion notwendig sind, ist derzeit eine große Herausforderung. Die damit verbundenen Quantenzustände, sind in der Regel gegenüber äußeren Einflüssen sehr empfindlich und wenig stabil. Das ist derzeit ein großes Hindernis für die praktische Nutzung. Um hier Fortschritte zu erzielen, verfolgen die Partner des Verbundprojektes GEQCOS einen neuen Ansatz, Qubits auf der Basis supraleitender Schaltkreise zu erzeugen. Ziel ist die Realisierung eines Quantenprozessors, an dem sich die Funktionsfähigkeit des gewählten Konzepts zeigen lässt.

Für die Funktion eines Quantencomputers ist die sog. Verschränkung der Qubits notwendig. Dieser Verschränkungszustand ist nur für eine gewisse Zeit, auch Kohärenzzeit genannt, vorhanden. Nur in dieser Zeit kann der Quantencomputer rechnen. Mit dem genannten Ansatz zur Kopplung der Qubits sollen nun effiziente Operationen mit mehreren Qubits durchführbar werden. Gleichzeitig kann die Kohärenzzeit mit diesem Ansatz erhöht werden, um umfangreichere Quantenoperationen als bisher zu ermöglichen. Im Erfolgsfall ist das ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zu praxistauglichen Quantencomputern mit einer ausreichenden Anzahl Qubits für die Lösung anwendungsbezogener Problemstellungen.