SaxonQ setzt auf Diamanten

Deutsche Ingenieure des in Leipzig ansässigen Startups Saxon Q haben den weltweit ersten, transportablen Quantencomputer mit mehr als 10 Qubits (Quantum Bits) Leistung entwickelt, der ohne Kühlung durch Flüssigstickstoff auskommt. Die von den an der Universität Leipzig lehrenden Professoren Prof. Dr. Marius Grundmann, Prof. Dr. Jan Meijer sowie Diplom-Ingenieur Dr. Bernd Burchard gegründete Firma SaxonQ nutzt dazu kontrolliert fehlerhafte, genauer: punktdefekte, laborgezüchtete Diamanten mit Stickstoffvakanz (Nitrogen Vacancy, NV). Die Firma nutzt also gezielt Fehler in synthetischen Diamanten, in deren kristalliner Struktur eine Verunreinigung, in diesem Fall ein freies Stickstoffatom, eingeschlossen ist. Dieses in der ansonsten perfekten Diamantenstruktur, zwischen den Kohlenstoffatomen „eingesperrt“, jedoch nicht chemisch gebundene Stickstoffatom kann mit bestimmten Impulsen, darunter Licht, Magnetfeldern, Mikrowellen oder radioaktiver Strahlung, angeregt werden. Saxon Q ist es gelungen, dieses Stickstoffatom in Zustände zu versetzen, welche den Binärzahlen 1 und 0 entsprechen, und darüber hinaus außerdem in die Quantensuperposition zu bringen, welche beiden Zuständen entspricht. Die Forscher nutzen dazu den Umstand, dass sie den "Spin" der Elektronen des Stickstoffatoms gesondert von den Elektronen der Kohlenstoffatome steuern können. Die von SaxonQ entwickelte Technik geht allerdings noch einen Schritt weiter: Neben dem Stickstoffatom injiziert SaxonQ Schwefel in den künstlich erzeugten Hohlraum der Diamantstruktur, was eine abermals genauere Kontrolle der Zustände des Stickstoffatoms und damit eine bessere Fehlerkontrolle respektive höhere Genauigkeit ermöglicht. Laut SaxonQ erreichen die mittels Laser und Mikrowellen "gesetzten" Qubits eine Genauigkeit von 99,92 Prozent – noch vor der Fehlerkorrektur. Neuere Meldungen sprechen gar von 99,98 Prozent Genauigkeit, einer Größe, die mit Quantencomputern von IBM oder dem MIT konkurrieren könnte. Allerdings sind diese Daten bislang nicht durch unabhängige Studien belegt. Quelle: SaxonQ Eine der Besonderheiten der von SaxonQ entwickelten Technik ist, dass sie auf die Kühlung mit Flüssigstickstoff verzichten kann – bei kompakten oder gar tragbaren Anwendungen ein eher hinderlicher Umstand, schließlich muss das Gas zu diesem Zweck drastisch gekühlt werden. Die von SaxonQ entwickelte Quantentechnik kommt also ohne Kryogenik und obendrein ohne Vakuum aus, die Hardware kann zudem in regulären, handelsüblichen Racks verbaut und mit dem gewöhnlichen Stromnetz betrieben werden. Aktuell sind bereits mobile Quantenrechner mit 128 Qubits in Form des SXQ128 kommerziell verfügbar, der SXQ512 mit 512 Qubits kann vorbestellt werden, erste Auslieferungen sind für das zweite Quartal 2027 geplant.