Durchgehende europäische Lieferkette geplant
Forschungen an skalierbaren Quantenprozessoren
Das Projekt Arctic bringt 36 internationale Partner aus Industrie und Forschung zusammen, um eine europäische Lieferkette für eine Steuerungsinfrastruktur für kryogene Quantenprozessoren aufzubauen. Die deutschen Institute Fraunhofer IPMS und Fraunhofer IAF bringen ihre Kompetenz in der Charakterisierung von elektronischen Komponenten ein.
(Bild: ©PAOLO/stock.adobe.com)
Quantencomputer erfordern einen enormen Aufwand an Steuerung und Schnittstellen, um zu funktionieren. Bei Quantencomputern basierend auf Qubits, die in einem Kryostaten nahe dem absoluten Nullpunkt betrieben werden, ist die Anzahl der möglichen Signalleitungen, die von den Steuergeräten in die Kryostaten geführt werden können, jedoch limitiert. Dies bedingt sich durch den begrenzten Raum, die durch die Drähte transportierte Wärme und die durch die nötige Signalintegrität begrenzte Länge der vorhandenen Drähte. “Die Leistungsanforderungen an elektronische Geräte und Schaltungen bei kryogenen Temperaturen sind ganz anders als bei Raumtemperatur. Insbesondere bei sehr empfindlichen Anwendungen wie Quantenprozessoren müssen alle Aspekte der mikroelektronischen Technologien optimiert werden”, sagt Alexander Grill, wissenschaftlicher Leiter von Arctic (Advanced Cryogenic Technologies for Innovative Computing) am belgischen Forschungszentrum IMEC. Um die Hindernisse zu überwinden, kommen im Projekt 36 Partner zusammen, um eine vollständige europäische Lieferkette für kryogene Photonik, Mikroelektronik und Kryo-Mikrosysteme rund um die Quantencomputing-Industrie und kryogestützte IKT-Anwendungen aufzubauen. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist mit seinen Instituten für Photonische Mikrosysteme IPMS und für Angewandte Festkörperphysik IAF am Projekt beteiligt. Der Schwerpunkt ihrer Arbeit im Projekt liegt auf der Charakterisierung von Bauelementen in kryogenen Umgebungen und auf Wafern in Industriegröße für kryogene Quantencomputer-Prozessoren, sowie auf der Analyse des elektrischen Verhaltens von Transistoren und Speicherbauelementen bei untypisch tiefen Temperaturen. Das Center Nanoelectronic Technologies (CNT) am Fraunhofer IPMS beschäftigt sich mit der Charakterisierung und Modellierung von bipolaren und CMOS-Transistoren sowie Speicherelementen bei kryogenen Temperaturen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Hochfrequenz-, Rausch- und Defektcharakterisierung und Modellierung kommerzieller Transistoren innerhalb der 22FDX FDSOI-Technologie sowie der Entwicklung optimierter nichtflüchtiger ferroelektrischer Speicher.
Das könnte Sie auch interessieren
Befragte in vier europäischen Nationen sind sich einig: Automation ist vielversprechend für die europäische Industrie. 60 Prozent der befragten Unternehmen glaubt an eine vollautomatisierte Fertigung in fünf Jahren, über zwei Drittel (68 Prozent) sehen Automatisierungssysteme als essenziell, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Das ergab eine Umfrage von Reichelt Elektronik zum Stand und den Zukunftsaussichten von Automatisierungstechnik, KI und IoT im herstellenden Gewerbe. ‣ weiterlesen
Autonomes Navigieren, Pick-and-Place-Anwendungen, Qualitätssicherung - Roboter übernehmen in der Industrie bereits viele wichtige Aufgaben und tragen zur Produktivitätssteigerung bei. Mit KI könnte Robotik künftig flexibler und resilienter werden. Wie sieht diese Kombination aus - und welche Rolle nimmt der Mensch ein?‣ weiterlesen
Die Planung verfahrenstechnischer Anlagen zur Herstellung von chemischen und petrochemischen Produkten ist häufig komplex. Nur durch eine genaue und umfassende Terminplanung ist sichergestellt, dass die Anlagen fristgerecht und unter Einhaltung der vorgegebenen Budgets fertiggestellt werden. ‣ weiterlesen
Additive Fertigungsverfahren bieten innovative Produktionsmöglichkeiten für das Prototyping und ökonomische sowie ökologische Potenziale für KMU. Mit Chancen und Herausforderungen in industriellen 3D-Druckverfahren setzt sich die neue Kurzanalyse des VDI Zentrums Ressourceneffizienz (VDI ZRE) auseinander. Diese bietet eine Einführung in additive Fertigungstechnologien. ‣ weiterlesen
Trend Micro fasst im aktuellen Lagebericht die wichtigsten IT-Sicherheitstrends im ersten Halbjahr 2024 zusammen. Das Bedrohungsniveau bei Ransomware und Phishing bleibt hoch. Cyberkriminelle haben aus den jüngsten Erfolgen der Polizei gelernt und passen ihre Taktiken an, indem sie etwa KI und globale Ereignisse für ihre Zwecke nutzen. ‣ weiterlesen
Um die Produktion von Mikrochips in Europa voranzutreiben und Deutschland als Innovationsstandort für Chipdesign zu stärken, wurde die Gründung des virtuellen Karlsruher Chipdesign House (KCH) am KIT bewilligt. Dieses soll bis 2027 auf dem Campus Süd des KIT aufgebaut werden. ‣ weiterlesen
Wie der VDMA vor einiger Zeit berichtet hat, trübt sich die Stimmung bei den deutschen Robotik-Herstellern zunehmend ein. Diese erwarten – vor allem aufgrund der schwachen Inlandsnachfrage – nur zwei Prozent Wachstum in 2024. Auch die chinesische Konkurrenz macht der hiesigen Branche das Leben schwer. Dass diese Krise überwiegend hausgemacht ist, meint Nikolai Ensslen, CEO und Gründer des schwäbischen Robotik-Spezialisten Synapticon. ‣ weiterlesen
Angriffe auf die IT-Infrastruktur können Datenlecks, Datenmanipulation und Produktionsausfälle verursachen. Der Schutz vor Angriffen rückt in den Vordergrund. Asset-Management ist eine Grundlage dabei, die künftig durch generative KI unterstützt werden könnte. ‣ weiterlesen
Mit der Abkündigung von Diensten und Plattformen wie Google IoT Core, IBM Watson IoT und SAP Leonardo standen im vergangenen Jahr die Zeichen im IoT-Markt auf Konsolidierung. Beobachter leiteten daraus ein Ende des Hypes ab, und Unternehmen stellten sich die Frage nach Wirtschaftlichkeit und Zukunftsfähigkeit ihrer IoT-Projekte. Zu Recht? Oder war der Abgesang verfrüht? ‣ weiterlesen
Um die Qualität zu erhöhen und effizienter zu produzieren, validiert Airbus Atlantic schon heute Produktionsprozesse virtuell am digitalen Zwilling. Was mit einigen simulierten Roboterzellen begann, könnte den Grundstein einer virtuellen Validierung kompletter Werkstätten bilden. ‣ weiterlesen
INDUSTRIE 4.0 & IIoT-MAGAZIN Leseprobe
Zeitschrift für Industrie 4.0, Internet of Things & Digitale Transformation
