Ausgabe 203

ÖSTERREICH JOURNAL NR.

ÖSTERREICH JOURNAL NR. 203 / 04. 07. 2022 Wissenschaft & Technik Neues Quanten-Testlabor Eröffnung eines Quanten-Testlabors bei Infineon in Villach ist aktiver Beitrag aus Österreich und Europa im weltweiten Rennen um diese Zukunftstechnologie Im Infineon-Forschungslabor in Villach werden industriell gefertigte Quantenchips in kurzen Zyklen getestet. Das treibt die gemeinsame Forschung für marktfähige Quantencomputer mit der Universität Innsbruck und der Joanneum Research weiter voran. Es ist ein aktiver Beitrag aus Österreich Es wurde am 31. Mai offiziell im Beisein von Sabine Herlitschka (Vorstandsvorsitzende Infineon Austria), Heinz Mayer (Geschäftsführer Joanneum Research), Phi - lipp Schindler (Senior Researcher Universi - tät Innsbruck) sowie Henrietta Egerth (Ge- schäftsführerin der Österreichischen Forschungsförderungs GmbH, FFG) gestartet. Aufgrund seines revolutionären Potentials gilt das Forschungsfeld der Quantencomputer als entscheidende Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. In der Entwicklung zu produktiv einsetzbaren Computern gibt es jedoch noch einige technische Herausforderungen zu bewältigen. Der globale Forschungswettlauf um die beste Technologie läuft daher auf Hochtouren. Mitten unter den Innovationstreibern ist ein Team von ForscherInnen aus Tirol, Kärnten und der Steiermark. Es forscht im Projekt „OptoQuant“ ge - meinsam an ionenbasierten Quantenprozessoren mit integrierter Optik, um damit marktfähige Quantencomputer zu realisieren. Forschungsallianz stärkt Europa Sabine Herlitschka: „Mit den gemeinsamen Quantenaktivitäten nutzen wir die grosse Chance, aus Österreich und Europa heraus in diesem globalen Zukunftsfeld an wegweisenden Entwicklungen möglichst eine Vorreiterrolle zu erarbeiten. Das neue Quanten-Testlabor bei Infineon in Villach verknüpft die wissenschaftlichen Erkenntnisse mit industriellen Technologien, in die wir un - sere Spitzen-Kompetenz einbringen. Wir schaffen damit eine exzellente Forschungsallianz, um ganz vorne dabei zu sein und können die Quantentechnologie als Chance für Europa im globalen Wettbewerb nutzen. Dafür setzen wir uns bei Infineon aktiv ein.“ Schnellere Test- und Lernzyklen Das neue Quanten-Testlabor bietet eine einzigartige Infrastruktur, die auf schnelle Testzyklen und einen zuverlässigen Betrieb Foto: Infineon Austria / Henry Welisch Im neuen Quanten-Testlabor (v.l.): Philipp Schindler (Quantenforscher Universität Innsbruck), Sabine Herlitschka (Vorstandsvorsitzende Infineon Austria), Heinz Mayer (Geschäftsführer Joanneum Research) und Henrietta Egerth (Geschäftsfüherin FFG) ausgerichtet ist. In den Systemen mit spezieller Kühlung werden die Quantenteilchen gefangen und durch Laserwellen manipuliert. Die Meßzeit eines industriell gefertigten Ionenfallenmoduls kann auf einen Tag statt mehrerer Wochen reduziert werden. Zu - dem können die einzelnen Quantenchips, die mit unterschiedlichen Fertigungsmethoden und Oberflächenmaterialien hergestellt werden, auch schneller überprüft, verifiziert und in ihrem Chipdesign verbessert werden. Das beschleunigt den Lern- und Wissenstransfer im Team. Gemeinsam wurde auch ein Test- Standard entwickelt, um die Qualität und Zuverlässigkeit des Entwicklungsprozesses insgesamt zu steigern. Exzellentes Quanten-Dreieck Mit dem neuen Testlabor in Villach und dem Halbleiter-Know-how von Infineon wird die Quanten-Expertise der Projektpartner wirkungsvoll ergänzt. An der Universität in Innsbruck steht die Grundlagenforschung, die Ansteuerung und Software-Programmierung im Mittelpunkt. Bei Joanneum Research in Weiz liegt der Fokus in der 3-D-Lithografie mit integrierten Optiken. Thomas Monz, Senior Researcher Universität Innsbruck, Institut für Experimentalphysik: „Die Grundlagenforschung hat den »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at 154 Weg zum Quantenprozessor geebnet. Jetzt braucht es skalierbare Prozesse und Schnittstellen wie das neue Testlabor, um zwischen der grundlagenorientierten Physik und dem Ingenieurwesen den Quantenprozessor mit Industriestandards weiterzuentwickeln.“ Heinz Mayer, Geschäftsführer der Joanneum Research: „Bei Materials, unserem In - stitut für Oberflächentechnologien und Pho– to nik, arbeiten wir an optischen Strukturen, um den Quantenprozessor räumlich zu verkleinern. Gemeinsam können wir das Herzstück zukünftiger Quantencomputer entscheidend weiterentwickeln.“ Die Partnerschaft ist auch eine wichtige Drehscheibe für die nächste Generation von QuantenforscherInnen. Allein bei Infineon in Villach finden derzeit zehn Studierende perfekte Bedingungen für ihre wissenschaftlichen Arbeiten. Sie werden dabei von vier QuantenexpertInnen betreut. Zwei Quantenjobs bei Infineon sind aktuell zu besetzen. Forschungs- und Innovationsstandort Zukunftsweisende Quanten-Leuchtturmprojekte brauchen auch entsprechende Rahmenbedingungen. Henrietta Egerth, FFG-Ge - schäftsführerin: „Wenn Unternehmen frühzeitig in Zukunftstechnologien investieren und mit innovativen Produkten ‚Made in Austria‘

Foto: Infineon ÖSTERREICH JOURNAL NR. 203 / 04. 07. 2022 Wissenschaft & Technik 155 oben: Das Quanten-Labor von Infineon bietet eine einzigartige Infrastruktur, die für schnelle Test zyklen ausgelegt ist. rechts: Qubits werden in Ionenfallen gefangen und dann von Lasern, die rund um die Ionenfalle verbaut sind, angestrahlt und in bestimmte Zustände versetzt. Im Forschungsprojekt „OptoQuant“ arbeitet das Team an Ionenfallen mit integrierter Optik auf Basis moderner Halbleiter-Fertigungsprozessen. punkten, dann ist das für den Wirtschaftsstandort Österreich von enormer Bedeutung. Daher freut es uns ganz besonders, wenn wir als FFG das neue Quanten-Testlabor von Infineon über das F&E-Projekt ‚OptoQuant‘ unterstützen können. Die FFG ermöglicht darüber hinaus mit ihrem europäischen Netzwerk die Stärkung von transnationalen Kooperationen für diese wichtige Zukunftsund Schlüsseltechnologie.“ Medizin, um Wirkungen und Nebenwirkungen schneller simulieren zu können. Auch in der Entwicklung völlig neuer, umweltfreund - licherer, leichterer Materialien ist einiges möglich. Die Zukunft der Quantencomputer ist vielversprechend und wird vor allem dann dis - ruptives Potential entfalten, wenn die Industrialisierung gelingt und die Technologie zum Nutzen der Gesellschaft eingesetzt wird. Forschungsprojekt „OptoQuant“ Das Quanten-Testlabor wird im Rahmen des auf drei Jahre anberaumten Projekts „OptoQuant“ umgesetzt. Dieses startete im Juni 2021 und läuft bis 2024. Das Forschungsvolumen beträgt insgesamt 2,7 Mil - lionen Euro und wird von der „Quantenforschung und Technologie“-Initiative der Na - tionalstiftung für Forschung, Technologie und Entwicklung und der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG cofinanziert. n https://www.infineon.com/ Vielversprechende Anwendungen Quantencomputer haben das Potential, bestimmte komplexe und rechenintensive Aufgaben um ein Vielfaches schneller zu lö - sen als klassische Computer. Während heutige Computer mit Bits arbeiten und Rechenkombinationen nacheinander ausführen, kann ein Quantencomputer mit Qubits alle Rechenfragen gleichzeitig berücksichtigen. Es ist eine Gamechanger-Technologie, um bisher ungelöste Aufgaben zu lösen. So könnten beispielsweise hochkomplexe Prozesse in der Logistik oder Energieversorgung rasch optimiert werden und zu robusten Lieferketten beitragen. Hohes Potenzial liegt auch in der Entwicklung neuer Medikamente, Impfstoffe oder der personalisierten © ni Innsbruck / Harald Ritsch »Österreich Journal« – https://kiosk.oesterreichjournal.at