{"id":11499,"date":"2022-06-10T09:00:34","date_gmt":"2022-06-10T07:00:34","guid":{"rendered":"https:\/\/fmd-insight.de\/?p=11499"},"modified":"2026-03-17T07:42:55","modified_gmt":"2026-03-17T06:42:55","slug":"matqu-quantencomputer-qubits-josephson-junction","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/projekte\/fmd-projekte\/matqu-quantencomputer-qubits-josephson-junction\/","title":{"rendered":"MATQu<\/strong> | Vollst\u00e4ndige Wertsch\u00f6pfungskette f\u00fcr Qubits und Quantencomputing-Technologien"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n \n

Mit Quantencomputern k\u00f6nnen komplexe Berechnungen deutlich schneller als mit herk\u00f6mmlichen digitalen Computern durchgef\u00fchrt werden. Doch ihre (Rechen-)Leistung h\u00e4ngt stark von ihrem zentralen Hardwareelement ab: dem Qubit<\/strong>.<\/p>\n

Es gibt mehrere Ans\u00e4tze zur Realisierung von Qubits, doch fehlt es ihnen noch an stabilen, skalierbaren Fertigungswertsch\u00f6pfungsketten, um industriell nutzbare Technologien zu werden. Das Projekt \u00bbMATQu\u00ab (Materials for Quantum Computing<\/strong>) zielt darauf ab, das europ\u00e4ische Know-how im Bereich der Materialien und Prozesse zu erweitern und die europ\u00e4ische Industrie in die Lage zu versetzen, festk\u00f6rperbasierte Quantencomputer<\/strong> weiterzuentwickeln.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

Eine europ\u00e4ische Wertsch\u00f6pfungskette f\u00fcr Qubits und Quantencomputer<\/strong><\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\n \n
\n
\n
\n \n \n \"\"\n <\/picture><\/div><\/div><\/div>
©<\/span>Adobe Stock | Gejsi<\/div><\/div>\n<\/div><\/div>\n

Als \u00e4u\u00dferst vielversprechende Qubit-Kandidaten haben sich supraleitende<\/strong> Josephson Junctions (SJJs)<\/strong> erwiesen, mit denen sich eine signifikante, nichtlineare Steigerung der Rechenleistung mit der Anzahl der Qubits in einem Quantencomputer erzielen l\u00e4sst.<\/p>\n

Das EU-finanzierte Projekt MATQu soll nun Technologieoptionen f\u00fcr die Herstellung supraleitender Josephson-Kontakte unter Nutzung industrieller Silizium-basierter Prozessabl\u00e4ufe validieren.<\/p>\n

Der relativ schnelle Erfolg von Qubits auf der Grundlage von Josephson Junction l\u00e4sst sich auf Konstruktionsprinzipien zur\u00fcckf\u00fchren, die auf gut etablierten Produktionsverfahren beruhen. Die Leistung von SJJs h\u00e4ngt jedoch entscheidend von der Qualit\u00e4t der Herstellungssubstrate, der f\u00fcr die Schaltungskomponenten verwendeten Materialien und der Reproduzierbarkeit der bei der Herstellung angewandten Verfahren ab.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\n\n\n

\n
\n \n

Eine stabile und kontrollierte Wertsch\u00f6pfungskette ist der Schl\u00fcssel<\/strong> zur Verbesserung dieser Parameter in der Zukunft.<\/p>\n

Die industrielle Markteinf\u00fchrung<\/strong> neuartiger Materialien, Bauelemente und deren Charakterisierung stellt f\u00fcr Europa eine gro\u00dfe Herausforderung dar, bietet aber auch die Chance, eine vollst\u00e4ndige Wertsch\u00f6pfungskette f\u00fcr die Josephson Junction-Technologie und QC zu schaffen. Eine solche vollst\u00e4ndige Wertsch\u00f6pfungskette wird einen wesentlichen Beitrag zur technologischen Souver\u00e4nit\u00e4t Europas leisten und somit als Grundlage f\u00fcr eine europ\u00e4ische F\u00fchrungsrolle in dieser sozio\u00f6konomisch strategischen Anwendung dienen.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

MATQu im Fokus <\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\n
\n \n

Das Projekt befasst sich mit Substrattechnologie, supraleitenden Metallen, Resonatortechnologie, Through-Wafer-Via-L\u00f6chern, 3D-Integration und Charakterisierung der Variabilit\u00e4t. Die Substrat-, Prozess- und Testkompatibilit\u00e4t wird im Hinblick auf die Integrationsverfahren f\u00fcr Qubits bewertet. Kernsubstrat- und Prozesstechnologien mit hohen Qualit\u00e4tsfaktoren, verbesserter Materialabscheidung auf gro\u00dfen Substraten und erh\u00f6hter kritischer Temperatur f\u00fcr den supraleitenden Betrieb sollen entwickelt und validiert werden.<\/p>\n

Daf\u00fcr bringt das Projekt europ\u00e4ische Forschungs- und Technologieorganisationen von Weltrang, industrielle Fertigungsanlagen und f\u00fchrende Anwendungspartner im Bereich der Festk\u00f6rper-Qubits zusammen. Denn um die dringend ben\u00f6tigten Fortschritte zu erzielen, ist die Zusammenf\u00fchrung von Expertise aus verschiedenen Fachgebieten wichtig.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

Projektstand<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
\n
\n \n

Das Projekt wurde mittlerweile erfolgreich abgeschlossen und erreichte alle 60 Meilensteine sowie 58 Deliverables innerhalb der vorgesehenen Laufzeit, mit offiziellem Abschluss im Mai 2024. Trotz Herausforderungen wie der COVID-19-Pandemie, Materialknappheit und politischen Unsicherheiten blieb das Vorhaben stets auf Kurs. Die hervorragende Zusammenarbeit zwischen KMUs, Gro\u00dfunternehmen und Forschungsorganisationen gepaart mit der hohen Motivation aller Beteiligten spielte eine Schl\u00fcsselrolle f\u00fcr den Erfolg. Alle gesetzten Projektziele wurden erreicht. Der finale Bericht wird bis Juli 2024 erwartet.<\/p>\n\n <\/div>\n <\/div>\n \n <\/div>\n\n\n

\n\n\n\n
\n
\n \n
\n \n \n \n \n \n \n

MATQu<\/strong> auf einen Blick<\/h3><\/span><\/th>\n <\/tr>\n \n

\n

Projektlaufzeit<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

\n

Juni 2021 – Mai 2024<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

\n

Projektpartner<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

\n

Geleitet wird das Projekt von der gemeinsamen Gesch\u00e4ftsstelle des Fraunhofer-Verbunds Mikroelektronik und der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland sowie vom Fraunhofer IAF, au\u00dferdem ist das Fraunhofer IPMS beteiligt.<\/p>\n

Weitere (internationale) Projektpartner sind: Atotech Deutschland GmbH, Beneq Oy, Besi Austria GmbH, BULL S.A.S, CEA, Delft Circuits B.V., IMEC, intelligent fluids GmbH, IQM Finland Oy, Keysight Technologies Deutschland GmbH, kiutra GmbH, Mellanox Technologies Ltd., Orange Quantum Systems, Siltronic AG, Soitec SA., Technic (France) Inc. & VTT<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

\n

Projektziele<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

\n

Das wichtigste technische Ziel des Projekts MATQu ist die Verbesserung und der Transfer von Materialien und Technologien f\u00fcr supraleitende Qubits von den Laboren auf den Markt. Fertigungsinfrastrukturen nach dem Vorbild der Industrie werden die Optimierung von Prozessparametern und die systematische Verbesserung der Leistung von supraleitenden Qubits erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n

\n

F\u00f6rderung<\/strong><\/p>\n\n <\/td>\n

\n

Das Projekt wurde vom ECSEL Joint Undertaking (JU) unter der F\u00f6rdervereinbarung Nr. 101007322 gef\u00f6rdert. Das JU erh\u00e4lt Unterst\u00fctzung durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europ\u00e4ischen Union und Deutschland, Frankreich, Belgien, \u00d6sterreich, Niederlande, Finnland, Israel.<\/p>\n\n <\/td>\n <\/tr>\n <\/table>\n <\/div>\n \n <\/div>\n <\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Das Projekt \u00bbMATQu\u00ab zielt darauf ab, das Know-how im Bereich der Materialien und Prozesse zu erweitern und die europ\u00e4ische Industrie in die Lage zu versetzen, festk\u00f6rperbasierte Quantencomputer weiterzuentwickeln.<\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":20450,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[104],"tags":[],"class_list":["post-11499","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-fmd-projekte"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11499","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=11499"}],"version-history":[{"count":10,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11499\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24576,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/11499\/revisions\/24576"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/20450"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=11499"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=11499"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/fmd-insight.de\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=11499"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}