Der weltweit erste tragbare Diamant-Quantencomputer

Quantencomputing wird oft mit riesigen Kühlsystemen und komplexer Infrastruktur in Verbindung gebracht, doch das deutsche Unternehmen Saxon Q will das grundlegend ändern. Ihr neuer Diamant-Quantencomputer basiert auf einer Stickstoff-Spalt-Architektur und vereint Leistung und Mobilität. Das gesamte System ist in einem Standard-Servergehäuse untergebracht und kann an einer ganz normalen Steckdose betrieben werden.

Das System von Saxon Q nutzt synthetische Diamanten, in denen einzelne Stickstoffatome Kohlenstoffatome ersetzen. Diese „eingeschlossenen“ Stickstoffatome besitzen Elektronen, deren Spin unabhängig von ihrer Umgebung gesteuert werden kann. Mithilfe spezieller Laser setzen die Forscher den Zustand auf Null und manipulieren die Quantenzustände anschließend präzise mit Mikrowellenpulsen. Der entscheidende Durchbruch, den Prof. Marius Grundmann von der Universität Leipzig und Mitgründer des Unternehmens hervorhob, war die gleichzeitige Einbindung von Schwefel. Schwefel liefert eine negative Ladung und Elektronen, wodurch die Stabilität und Kontrollierbarkeit der Qubits deutlich erhöht werden.

Aktuell sind Saxon Q-Systemkonfigurationen mit bis zu 128 Qubits verfügbar, eine Version mit 512 Qubits ist für das nächste Jahr geplant. Langfristig, über das Jahr 2030 hinaus, soll die Zahl von 10.000 Qubits überschritten werden. Dennoch ist eine gewisse Skepsis angebracht. Obwohl das Unternehmen eine hohe Genauigkeit ohne Fehlerkorrektur angibt (99,92 Prozent bzw. zuletzt 99,98 Prozent für einzelne Qubits), wurden diese Daten noch nicht unabhängig von externen Forschern bestätigt. Zudem ist die Frage der Geschwindigkeit weiterhin ungeklärt, da supraleitende Quantencomputer in der Regel schneller sind als Diamant-Quantencomputer.

Der Hauptvorteil des Quantencomputers von Saxon Q liegt in seiner lokalen Einsatzmöglichkeit. Die Fähigkeit, ohne Cloud-Anbindung zu arbeiten, ist für Edge-Computing-Anwendungen wie autonomes Fahren oder Robotik, bei denen Verzögerungen inakzeptabel sind, von entscheidender Bedeutung. Die größte Herausforderung für eine weitere Leistungssteigerung bleibt die Chipgröße. Aktuell bietet ein einzelner Chip nur Platz für 8 bis 16 Qubits, für komplexere Operationen müssen jedoch Tausende von Qubits auf einem einzigen Chip untergebracht werden.