Schnittstelle zwischen Supraleitern und Halbleitern

Der internationale Forschungsverbund SuperGate hat unter der Führung der Universität Konstanz eine Brücke zwischen Supraleiter- und Halbleitertechnologie geschaffen. Davon sollen vor allem künftige Supercomputer profitieren. Die EU fördert das Forschungsprojekt mit rund drei Millionen Euro.

Die Supercomputer der Zukunft – darunter auch Quantencomputer – stehen vor entscheidenden Herausforderungen: Die Hochleistungsrechner von morgen stoßen bei der Miniaturisierung der Bauteile an die Grenzen der Physik. Sie müssen zugleich energiesparender gestaltet sein und immer leistungsfähiger werden. Der internationale Forschungsverbund Gate Tuneable Superconducting Quantum Eelectronics (SuperGate) unter Federführung der Universität Konstanz erarbeitet hierfür eine neue Grundlage: Die ForscherInnen entwickeln eine Technologie, die Supraleiter- mit der bestehenden Halbleitertechnologie kombiniert. Der methodische Ansatz hierfür galt bis vor wenigen Jahren noch als physikalisch unmöglich. "Wir erschließen hier komplettes wissenschaftliches Neuland," spricht der Konstanzer Physiker Dr. Angelo Di Bernardo, der gemeinsam mit Dr. Wolfgang Belzig und Dr. Elke Scheer das Konstanzer Team des internationalen Forschungsverbunds bildet. Das Forschungsprojekt wird mit einem "Future and Emerging Technologies Open Grant" (FET Open Grant) der Europäischen Union in Höhe von rund drei Millionen Euro gefördert.

Die beiden Technologien basieren dabei auf unterschiedlichen Konzepten. Halbleiterschaltungen werden durch elektrische Spannung gesteuert und operieren bei Raumtemperatur. Supraleitende Schaltkreise hingegen basieren auf verlustfreiem elektrischem Strom und arbeiten bei Temperaturen von rund minus 270 Grad Celsius, nahe dem absoluten Nullpunkt. In der Entwicklung von Hochleistungsrechnern besteht ein hohes Interesse daran, die leistungsstärkere und energiesparende Supraleitertechnologie mit der bestehenden Haltleitertechnologie zu verbinden. Bis vor wenigen Jahren galten beide Ansätze jedoch als nicht vereinbar.

1. Schnittstelle zwischen Supraleitern und Halbleitern
2. Eine wegweisende Entdeckung