Applikationslabor Quantencomputing

Das Applikationslabor für diamantbasiertes Quantencomputing bietet Forschenden und Fachleuten aus der Industrie direkten Zugang zu fortschrittlichen Quantencomputing-Technologien.

Die Systeme basieren auf der Nutzung von Stickstoff-Vakanz-Zentren (NV-Zentren) in Diamant und bieten bis zu vier stark gekoppelte Qubits für die Erforschung und Implementierung komplexer Quantenalgorithmen.

Unsere Infrastruktur ermöglicht Ihnen praxisnahe Experimente und Tests von Quantencomputing-Anwendungen in Bereichen wie Materialwissenschaften, Sensortechnologie und Kryptographie. Wir unterstützen Unternehmen und Forschungseinrichtungen dabei, konkrete technologische Fortschritte zu erzielen und Quantencomputing in industrielle Prozesse zu integrieren.

Kontaktieren Sie uns bei Interesse an der Nutzung unserer Quantencomputer: quantum@iaf.fraunhofer.de.

Quantencomputer auf Basis von NV-Zentren in Diamant

Quantencomputer, die auf NV-Zentren in Diamant basieren, zeichnen sich durch mehrere Vorteile aus: Sie verfügen über lange Kohärenzzeiten, was die Speicherung von Quanteninformationen über ausgedehnte Zeiträume ermöglicht. Zudem sind sie resilient gegenüber Umweltrauschen und anderen externen Einflüssen, was sie zu einer idealen Grundlage für stabile Quantenoperationen und den industriellen Einsatz macht. Forschende des Fraunhofer IAF arbeiten intensiv an der Entwicklung eines eigenen Quantencomputers auf Basis von NV-Zentren in Diamant.

Um das Potenzial von Quantencomputing in der Anwendung bereits heute erlebbar zu machen, bietet das Applikationslabor einen praktischen Zugang zu einem kommerziell erhältlichen diamantbasierten Quantencomputer, der NV-Zentren nutzt und bis zu vier Qubits bietet.

Fachleute aus der Industrie und Forschung profitieren von der Möglichkeit, erstmals die Fähigkeiten der NV-Zentren-basierten Technologie zu erkunden, Quantenalgorithmen zu entwickeln und zu optimieren sowie reale Rechenprobleme anzugehen. Zudem bietet sich die Chance, sich mit den spezifischen Herausforderungen des Quantencomputings in verschiedenen Branchen und Anwendungen auseinanderzusetzen.

Geplante Erweiterung der Ausstattung

Im Laufe von 2025 wird das Applikationslabor um einen weiteren Quantencomputer auf Diamantbasis erweitert: Der »QB-QDK2.0« ist ein hybrider quantenklassischer Rechenknoten, der neben dem Quantenprozessor (QPU) von Quantum Brilliance auch klassische Co-Prozessoren wie NVIDIA-GPUs und CPUs integriert. Diese Architektur ermöglicht es den Nutzern, verschiedene Tiefen hybrider quantenklassischer Algorithmen zu erforschen, wie zum Beispiel Techniken des maschinellen Lernens auf Quantenbasis, die nahtlos Quanten-Netzwerke und klassische neuronale Netzwerke kombinieren.

Entwicklung von Fachkräften im Quantencomputing

Das Applikationslabor bietet ein erstes Testfeld für Experimente und Innovationen mit diamantbasierter Computing-Technologie und ermöglicht es angehenden Fachleuten, ihr Wissen und ihre Fähigkeiten zu vertiefen.