Gastbeitrag: Die Rolle der Silizium-Photonik für nutzbares Quantencomputing

Gastbeitrag von Professor Callum Littlejohns, stellvertretender Direktor bei CORNERSTONE, und Dr. Amit Agrawal, außerordentlicher Professor für optische Technik an der Universität Cambridge

Die Fähigkeit zur Skalierung ist eines der drängendsten Probleme in der Quantenhardware von heute, und die Lösung von Skalierungsherausforderungen ist zu einer treibenden Kraft hinter bedeutenden staatlichen Investitionen geworden. Dazu gehört auch die Quantenstrategie der britischen Regierung in Höhe von 2,5 Milliarden Pfund – ein 10-Jahres-Plan für den Einsatz der weltweit ersten skalierten Quantencomputer.

Aber um zu verstehen, wie skalierte Quantensysteme erreicht werden können, müssen wir über die Quantendisziplin hinaus auf andere bewährte Technologien blicken.

In vielerlei Hinsicht spiegelt die Herausforderung der Quantenskalierung die Herausforderungen wider, mit denen andere Branchen zuvor konfrontiert waren: Größere Systeme erfordern mehr Hardware, was mehr Komplexität bedeutet. Quantensysteme unterscheiden sich jedoch dadurch, dass die Systemstabilität auf dem Schutz empfindlicher Quantenzustände vor geringsten Störungen beruht, um die Kohärenz aufrechtzuerhalten, was die Komplexität der Herausforderung erhöht. Die Hardware entwickelt sich ständig weiter, und je mehr Komponenten man hinzufügt, desto schwieriger ist diese Isolierung aufrechtzuerhalten. Ganz zu schweigen davon, dass man schnell auf andere Probleme wie zusätzliche Wärme, Latenz, Komplexität der Ausrichtung und Verpackungsherausforderungen stößt.