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Motivation

Um die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit am Standort Deutschland zu stärken und einen Zugewinn an technologischer Souveränität in Europa zu erzielen, baut das BMFTR seine Forschungszusammenarbeit mit Taiwan in der Mikroelektronik aus. Die strategische Bedeutung Taiwans ergibt sich aus der herausragenden Forschungsexpertise sowie den dort ansässigen, global führenden Halbleiterherstellern. So sollen der wissenschaftliche Austausch intensiviert, neue Forschungspotenziale erschlossen, zukunftsweisende Hardware-Innovation erforscht und die Talente- und Fachkräftebasis am Standort Deutschland weiter ausgebaut werden. Dazu fördert das BMFTR deutsche Partner in gemeinsamen Verbundprojekten mit Taiwan.

Ziele und Vorgehen

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Digital-Hochfrequenz-Schaltkreises zur Kontrolle und Auslese von Germanium (Ge)-Quantendot-Qubits. Dazu werden selbstorganisierende Ge-Quantendots und Silizium-basierte Barrieren mithilfe von CMOS-Herstellungsmethoden kombiniert. Damit soll eine Betriebstemperatur der Qubits im Bereich von 4 bis 10 Grad Kelvin erreicht werden. Der zu erforschende Schaltkreis soll auf derselben Temperatur wie die Qubits betrieben werden können. Dies reduziert das Rauschen und verbessert durch den äußerst kompakten Aufbau die Skalierbarkeit des Systems – ein entscheidender Beitrag für kostengünstigere Quantencomputer. 

Innovationen und Perspektiven

Durch das Projekt wird die Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Taiwan in der Mikroelektronik intensiviert. Die wissenschaftliche Vernetzung wird das Know-how in der Chipentwicklung erweitern und zur Ausbildung von Talenten und Fachkräften im Chipdesign beitragen. Die Entwicklung eines Schaltkreises, dessen Integration in einen Quantencomputer mit Ge-Quantendots sowie die Sicherstellung eines rauscharmen Betriebs stärken die Innovationskraft des Forschungsstandorts Deutschland nachhaltig.