Vom Strand zu Bits zu Qubits – Siliziums Reise im Quantencomputing

Insider-Bericht

• Siliziums Weg vom Strandsand zum Quantenprozessor zieht einen ununterbrochenen Bogen von der Transistordotierung der 1950er Jahre bis hin zu gereinigten Spin-Qubits.
• Zwei Vorschläge aus dem Jahr 1998, das Quantenpunkt-Qubit von Loss-DiVincenzo und Kanes Phosphor-Donator-Qubit, setzten darauf, dass die Produktionsbasis von Silizium Quantenhardware industriell fertigen könnte.
• Diraq, imec und Silicon Quantum Computing erreichen nun die Fidelity-Benchmarks von Ionenfallen, obwohl die Anzahl der physischen Qubits noch hinter konkurrierenden Plattformen zurückbleibt.

Die Fähigkeit der Menschheit, Dinge herzustellen, hat ihren Fortschritt über die Zeitalter hinweg bestimmt. Von der Steinzeit über die Bronze- bis zur Eisenzeit sind wir von einem Material zum nächsten gesprungen, wobei uns jedes ermöglichte, das zu tun, was wir zuvor nicht konnten. Im Laufe der Zeit sind diese Sprünge in Bezug auf Entdeckung, Prozess und Produktion immer anspruchsvoller geworden.

Das prägende Material des modernen Zeitalters ist, wie seine Vorgänger, überall zu finden: Sand. Aber Sand allein ist träge. Schickt man ihn durch einen Prozess, der exakter ist als in jedem Zeitalter zuvor, entsteht etwas, das kein Material früherer Zeiten bieten konnte: ein Substrat, das rein genug ist, um damit zu denken – Silizium.