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Das BMFTR-Projekt SmaraQ trägt zur weiteren Verbreitung des Quantencomputings bei. Die neue photonische Integrationstechnologie des Projekts ersetzt sperrige optische Systeme aus Hunderten von Einzelkomponenten durch lithografisch hergestellte UV-Lichtwellenleiter auf einem Chip. Dadurch werden skalierbarere Ionenfallen-Architekturen ermöglicht. Darüber hinaus zielt das Projekt darauf ab, eine nachhaltige Lieferkette für diese Bauelemente aufzubauen und damit die Position Deutschlands im globalen Quantencomputing-Wettbewerb zu stärken.
Braunschweig, 7.11.2025 – Die QUDORA Technologies GmbH, die AMO GmbH und das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF haben sich im Forschungsprojekt SmaraQ zusammengeschlossen, um integrierte photonische Komponenten für Ionenfallen-Quantencomputer zu entwickeln. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) bis 2028 gefördert und startete im September 2025.
Das Projekt ist nach dem Smaragdkolibri benannt und spiegelt mit seinem Fokus auf Miniaturisierung und Präzision sowie seiner Arbeit im ultravioletten (UV) Spektrum die Fähigkeit des winzigen Vogels wider, UV-Licht wahrzunehmen und mit einer laserhaften Genauigkeit auf kleinsten Maßstäben zu navigieren.
Ionenfallen-Quantencomputer verwenden natürliche identische Ionen als Qubits und zeichnen sich durch hervorragende Qubit-Kontrolle und Kohärenzzeiten aus, insbesondere wenn sie die proprietäre NFQC-Technologie (Near Field Quantum Control) von QUDORA für die Ausführung von Quantengattern nutzen. Mit zunehmender Größe dieser Systeme wird es jedoch immer schwieriger, einen präzisen optischen Zugang zu jedem Qubit für die Initialisierung und Laserkühlung aufrechtzuerhalten. Bislang kommen zu diesem Zweck Freiraum-Laserstrahlen aus großen, komplexen optischen Systemen zum Einsatz, was sowohl die maximale Prozessorgröße als auch die Gesamtzahl der nutzbaren Qubits begrenzt. SmaraQ begegnet dieser Herausforderung mit der Entwicklung von UV-Wellenleitern und photonischen Komponenten auf Basis von Aluminiumnitrid (AlN) und Aluminiumoxid (Al₂O₃), die direkt auf Ionenfallen-Chips integriert werden können.
»Die On-Chip-Integration ist der Weg in die Zukunft für das Quantencomputing mit Ionenfallen«, erklärt Dr. Maik Scheller, Head of Photonics bei QUDORA. »Wir entwickeln Wellenleiterstrukturen im Nanometerbereich – zehntausendmal dünner als ein menschliches Haar –, die das Licht mit haarscharfer Präzision genau dorthin bringen, wo unsere Ionen-Qubits es benötigen.«
Das Projekt vereint komplementäre Kompetenzen: QUDORA Technologies fungiert als Koordinator und Systemintegrator und ist dafür verantwortlich, die Technologie über den Projektzeitraum hinaus zur Marktreife zu bringen. Das Fraunhofer IAF betreibt Materialforschung und produziert durch epitaktisches Wachstum Dünnschicht-AlN-Wafer in weltweit führender Qualität. Die AMO GmbH nutzt modernste Fertigungskapazitäten im Bereich der Nanotechnologie, um die photonischen Komponenten auf den Chips zu entwickeln. Diese Zusammenarbeit etabliert eine widerstandsfähige Lieferkette mit Sitz in Deutschland für die genannten Basistechnologien.
Das Vorhaben wird vom BMFTR im Rahmen der Förderinitiative Enabling Technologies für resiliente F&E-Lieferketten in den Quantentechnologien unterstützt. Sie zielt darauf ab, die technologische Souveränität in kritischen Lieferketten der Quantentechnologie zu stärken und gleichzeitig die führende Position Deutschlands und Europas im Bereich Quantencomputing und Quantensensorik zu festigen.
Über SmaraQ
SmaraQ (Integrated Photonics With Aluminum Nitride and Oxide for Ion-Trap-Based Quantum Computing) ist ein vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördertes Forschungsprojekt, das von 2025 bis 2028 läuft. Das Projekt vereint Fachwissen aus den Bereichen Materialwissenschaften, Photonik und Quantencomputing, um integrierte optische Komponenten im Nanometerbereich zu entwickeln. Die Arbeit zeigt, wie grundlegende Technologien die Entwicklung des Quantencomputings beschleunigen und gleichzeitig die technologische Souveränität Deutschlands und Europas in kritischen Lieferketten stärken können.
https://www.quantensysteme.info/projektatlas/projekte/q/smaraq
Über QUDORA Technologies
QUDORA Technologies wurde 2021 gegründet und ist ein führender Entwickler von Quantencomputersystemen mit Ionenfallen mit Sitz in Deutschland. Die firmeneigene NFQC-Technologie gilt als »Goldstandard« in der Ionenfallentechnologie und ermöglicht leistungsstarke Quantencomputer mit 100.000 Qubits und einer rekordverdächtigen Qubit-Kontrolle. Das Produktportfolio des Unternehmens umfasst lokale Quantencomputer, die in HPC-Zentren integriert werden können (bereits verfügbar), sowie Cloud-Zugriff auf bestehende Hardware-Generationen (in Kürze verfügbar). Die Systeme von QUDORA sind für die Integration in bestehende industrielle Infrastrukturen konzipiert, wodurch Quantencomputing für ein breiteres Spektrum von Anwendungen und Branchen zugänglich wird.
https://qudora.com/
Über die AMO GmbH
AMO ist ein dynamisches und anwendungsorientiertes Forschungsinstitut mit Sitz in Aachen, Deutschland, das über weltweit führendes Know-how in den Bereichen Graphenelektronik, Nanophotonik, Nanostrukturierung, Sensortechnologie und Perowskit-Optoelektronik verfügt. Das Institut betreibt Forschung, um die neuesten Fortschritte der Nanotechnologie in neue Anwendungen umzusetzen und innovative Lösungen für die Herausforderungen von morgen zu entwickeln. Seit 1993 leistet AMO Pionierarbeit bei Innovationen an der Schnittstelle zwischen akademischer und industrieller Forschung und arbeitet dabei mit nationalen und internationalen Partnern aus Industrie, Wissenschaft, KMU und Start-ups zusammen.
https://www.amo.de/
Über das Fraunhofer IAF
Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF ist eine der weltweit führenden Forschungseinrichtungen auf den Gebieten der III-V-Halbleiter und des synthetischen Diamanten. Auf Basis dieser Materialien entwickelt das Fraunhofer IAF Bauelemente für zukunftsweisende Technologien, wie elektronische Schaltungen für innovative Kommunikations- und Mobilitätslösungen, Lasersysteme für die spektroskopische Echtzeit-Sensorik, neuartige Hardware-Komponenten für Quantencomputer sowie Quantensensoren für industrielle Anwendungen. Mit seinen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten deckt das Freiburger Forschungsinstitut die gesamte Wertschöpfungskette ab – angefangen bei der Materialforschung über Design und Prozessierung bis hin zur Realisierung von Modulen, Systemen und Demonstratoren.
https://www.iaf.fraunhofer.de/
Medienkontakt:
QUDORA Technologies GmbH
Anastasiia Sidorova
Corporate Communications Manager
press@qudora.com
https://www.quantensysteme.info/projektatlas/projekte/q/smaraq Projektsteckbrief des Zuwendungsgebers
https://qudora.com/ Mehr zu QUDORA Technologies
https://www.amo.de/ Mehr zu AMO
https://www.iaf.fraunhofer.de/ Mehr zum Fraunhofer IAF
Beispielhafter integrierter photonischer Chip in Labor-Messaufbau mit Faserkopplung
Copyright: AMO GmbH
Teilnehmende am SmaraQ-Projekttreffen
Copyright: QUDORA Technologies GmbH
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Studierende, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
Elektrotechnik, Maschinenbau, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
Beispielhafter integrierter photonischer Chip in Labor-Messaufbau mit Faserkopplung
Copyright: AMO GmbH
Teilnehmende am SmaraQ-Projekttreffen
Copyright: QUDORA Technologies GmbH
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