SUPREME-Konsortium soll industrielle Produktion von supraleitenden Quantenchips steigern

Pressemitteilung von VTT /

Das EU-Projekt SUPREME zielt darauf ab, stabile Fertigungsverfahren für europäische supraleitende Quantenchips mit verbesserter Reproduzierbarkeit und Ausbeute zu entwickeln. Insgesamt 23 Partner aus acht Mitgliedstaaten beteiligen sich an dem von VTT koordinierten Projekt. Der Partnerschaftsrahmenvertrag für SUPREME skizziert einen Fahrplan für die Industrialisierung supraleitender Quantenchiptechnologien in den nächsten sechs Jahren.

Ziel des Projekts SUPREME ist es, stabile Herstellungsprozesse für supraleitende Quantenchips zu entwickeln und europäischen Hochschulen, KMU und Großunternehmen Zugang zu diesen Herstellungsprozessen zu verschaffen. SUPREME soll auf diese Weise das europäische Ökosystem, die Marktentwicklung sowie das Wachstum von Start-ups und KMU unterstützen.

»Durch die Entwicklung stabiler Herstellungsprozesse für supraleitende Quantenchips verschieben wir die Grenzen dessen, was in den Bereichen Quantencomputing, -sensorik und -kommunikation möglich ist«, sagt Pekka Pursula, VTT-Direktor für Mikroökonomie und Quantenforschung und Koordinator des Konsortiums. 

Vereinzelter Mikrochip auf schwarzem Grund
© VTT
SUPREME hat sich zum Ziel gesetzt, stabile Fertigungsprozesse für europäische supraleitende Quantenchips mit verbesserter Reproduzierbarkeit und Ausbeute zu entwickeln

Das SUPREME-Konsortium konzentriert sich auf die Entwicklung von Technologien wie winkelverdampfte und geätzte Josephson-Kontakte, 3D-Integrationsmethoden und hybride Quantenprozesse für Quantencomputing, -sensorik und -kommunikation. Diese Technologien werden durch Pilotlinien-Demonstratoren validiert, insbesondere 3D-integrierte Qubit-Baugruppen für groß angelegte Quantenprozessoren (QPU), parametrische Wanderwellenverstärker (TWPA) und supraleitende Nanodraht-Einzelphotonendetektoren (SNSPD).

»Stabilität und Ausbeute bei der Herstellung von supraleitenden Quantenbauelementen haben die Skalierung von Quantentechnologien über Forschungsprototypen hinaus stark behindert«, sagt Jorden Senior, Leiter des Forschungsteams für Quantencomputer-Hardware am VTT und technischer Leiter von SUPREME.

»Wir haben uns auf winkelverdampfte und geätzte Josephson-Kontakte konzentriert, weil sie ein optimales Gleichgewicht zwischen Kohärenz und Herstellbarkeit bieten, während unsere 3D- und Hybrid-Integrationsansätze die für fehlertolerante Quantensysteme erforderlichen vernetzten Architekturen ermöglichen. Diese grundlegenden Technologien werden über die Wettbewerbsfähigkeit Europas im weltweiten Wettlauf um Quantenhardware entscheiden«, so Senior.

Pilotlinien sind ein wesentlicher Schritt zur Unterstützung der Technologieentwicklung und der Marktentwicklung, bevor industrielle Hersteller die Quantenchipfertigung aufnehmen können. Im Rahmen der Pilotlinie treten die Konsortialpartner mit industriellen Herstellern in Dialog, um den Technologietransfer zu erleichtern und so eine zukünftige industrielle Fertigungskette zu ermöglichen.

Die Pilotlinie wird europäischen Hochschulen, KMU und Großunternehmen Zugang zu den entwickelten stabilen Herstellungsprozessen über Prozessdesign-Kits (PDKs) verschaffen, die es den Nutzern ermöglichen, ihre eigenen Geräte und Systeme zu entwerfen und zu entwickeln. SUPREME wird mit Designplattformen und Chip-Kompetenzzentren zusammenarbeiten, um den Zugang zu PDKs zu ermöglichen und den Aufbau eines europäischen Ökosystems zu unterstützen. Der Zugang zu stabilen Fertigungsprozessen ist wichtig für die Erschließung von Innovationen und die Förderung des Wachstums von KMU.

»Durch den Aufbau umfassender PDKs und stabiler Verarbeitungskapazitäten rund um diese Ansätze geben wir den europäischen Quantenunternehmen zuverlässige Bausteine an die Hand, damit sie sich auf Innovationen konzentrieren können, anstatt die Herstellungsverfahren neu zu erfinden«, so Pursula.

Förderung und Partner

Das EU Chips Joint Undertaking hat die Partnerschaftsrahmenvereinbarung einschließlich des Technologiefahrplans für SUPREME genehmigt. Nach der Genehmigung wird die SUPREME-Roadmap in zwei Phasen durchgeführt und mit zwei aufeinanderfolgenden spezifischen Finanzhilfevereinbarungen finanziert. Die SUPREME-Pilotlinie wird voraussichtlich Anfang 2026 anlaufen und die ersten Technologien werden 2027 für externe Nutzer verfügbar sein.

Das Konsortium vereint europäisches Fachwissen auf dem Gebiet der supraleitenden Technologie aus dem akademischen Bereich: von RTOs, industriellen Technologieentwicklern und Endanwendern. An dem Konsortium sind die folgenden 23 Partner aus 8 Mitgliedstaaten beteiligt:

Forschungseinrichtungen und Hochschulen

VTT (Finnland), Koordinator; TNO (Niederlande); Delft University of Technology (Niederlande); Technische Universität München (Deutschland); Fraunhofer Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. (Deutschland); Max-Planck-Gesellschaft (Deutschland); Leibniz-Institut für Photonische Technologien e.V. (Deutschland); Die französische Kommission für alternative Energien und Atomenergie – CEA (Frankreich); Universität Neapel Federico II (Italien); Fondazione Bruno Kessler (Italien); Institut de Física d’Altes Energies – IFAE (Spanien); Silicon Austria Labs (Österreich)

Große Unternehmen

Infineon Technologies AG (Deutschland); IQM Finland Oy (Finnland)

Kleine und mittlere Unternehmen

Arctic Instruments Oy (Finnland); Alice & Bob (Frankreich); QuantWare BV (Niederlande); Single Quantum BV (Niederlande); QphoX BV (Niederlande); Peak Quantum GmbH (Deutschland); Silent Waves (Frankreich); Amires, The Business Innovation Management Institute (Tschechische Republik); Qilimanjaro Quantum Tech S.L. (Spanien)

Das Projekt SUPREME wird vom EU Chips Joint Undertaking gefördert.

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