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Quantentechnik im Alltag Bundesdruckerei setzt auf Quantenchip-Technik von Q.ANT

Von Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter Lesedauer: 1 min

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Die Bundesdruckerei setzt auf Technik von Q.ANT, um sicherere Systeme zu entwickeln. Damit sollen sich Zufallszahlen generieren lassen. Die entwickelten Chips basieren auf Silizium sowie Lithium-Niobat.

Die Bundesdruckerei setzt auf Quantentechnologie von Q.ANT. Die entwickelten Chips basieren auf Silizium sowie Lithium-Niobat.
Die Bundesdruckerei setzt auf Quantentechnologie von Q.ANT. Die entwickelten Chips basieren auf Silizium sowie Lithium-Niobat.
(Bild: Q.ANT)

Die Anwendungsgebiete des Quantencomputing sind vielfältig. Künftig könnten die dank Quanteneffekten extrem leistungsfähigen Prozessoren auch in Einrichtungen des Bundes und der der öffentlichen Verwaltung komplexe Probleme lösen. Die Bundesdruckerei und Q.ANT kooperieren seit 2022 im Rahmen eines Forschungs- und Entwicklungsauftrags und testen die Anwendbarkeit von Quantentechnologien.

Im Rahmen dieses Auftrags wurde die erste Generation der Q.ANT-Chips zu einem Prozessor zusammengesetzt. In einem Funktionstest wurde ein System entwickelt, das Zufallszahlen simuliert. Solche zufälligen Zahlenfolgen sind schwer zu erzeugen und können beispielsweise zur Verschlüsselung von Daten verwendet werden. Das System erfüllt die Testkriterien des US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) und könnte eine weitere sichere Quelle für Zufallszahlen neben herkömmlichen Zufallszahlengeneratoren darstellen.

Dünne Schichten aus Lithium-Niobat

In diesem System werden sehr dünne Schichten aus Lithium-Niobat auf Silizium aufgebracht und anschließend zu optischen Wellenleitern strukturiert.
In diesem System werden sehr dünne Schichten aus Lithium-Niobat auf Silizium aufgebracht und anschließend zu optischen Wellenleitern strukturiert.
(Bild: Q.ANT)

Für die Quantenchips setzt Q.ANT auf eine eigene Technologieplattform.Zentrale Bestandteile der Chips sind die sogenannten optischen Wellenleiter: Sie ermöglichen die Kontrolle von Licht und Quanteneffekten in hochintegrierter Form. Dies wiederum ist Voraussetzung, um Quantentechnologien aus den Laboren in alltägliche Produkte zu bringen.

Für den Aufbau der Chips nutzt Q.ANT ein Materialsystem, welches die elektronische Welt, basierend auf Silizium, mit der photonischen Welt verbindet. In diesem System werden sehr dünne Schichten aus Lithium-Niobat auf Silizium aufgebracht und anschließend zu optischen Wellenleitern strukturiert.

Lithium-Niobat gilt heute als möglicher Schlüssel für das zukünftige photonische Quantencomputing.

„Im Rahmen des vom Bundesministerium für Finanzen geförderten Projektes Qu-Gov evaluieren wir als Bundesdruckerei Anwendungen in der Bundesverwaltung, um dem Staat einen souveränen Umgang mit Quantentechnologien zu ermöglichen. In Q.ANT haben wir einen kompetenten Partner gefunden, mit dem wir Quantencomputing und Quantenkommunikation gemeinsam gestalten können“, sagt Dr. Oliver Muth, Projektleiter und Senior Principal Secure Materials & Quantum Systems der Bundesdruckerei.

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