Quantumcomputer TU Delft beleeft doorbraak

kwantumcomputerchip flip-flop-qubits

De TU Delft heeft een doorbraak bereikt in de ontwikkeling van de quantumcomputer. Onderzoekers maakten een schakeling van twee zogeheten quantum-bits die voor het eerst op een hogere temperatuur kunnen werken dan anders het geval was.

Dit betekent dat de qubits veel sneller en beter hun werk kunnen doen. De resultaten zijn gepubliceerd in het gezaghebbende tijdschrift Nature.

 

Koeling

Tot nu toe moeten qubits in silicium gekoeld worden tot hoogstens 0,02 kelvin. Dit is slechts 0,02 graad boven het absolute nulpunt. De onderzoekers kregen het voor elkaar om de qubits te laten werken bij ruim 1 kelvin (K). Dit was tot nu toe niet gelukt maar wel belangrijk, omdat boven de 1 graag Kelvin qubits makkelijker te combineren zijn. En dat betekent weer dat je een  quantumcomputer kunt bouwen die veel krachtiger is dan tot nu toe mogelijk was.

Qubits zijn anders dan de gewone bits. Waar gewone bits alleen 0 of 1 zijn, kunnen qubits 0 en 1 tegelijk zijn. TU Delft werkt al jaren samen met TNO aan de ontwikkeling van de quantumcomputer.

 

Quantumdot

De onderzoekers werken met een type qubit dat quantumdot heet. Dit is een speciaal soort elektron dat gevangen blijft op een vaste plek in een chip van silicium. Dat gebeurt door middel van elektromagnetische velden. Dit elektron is een soort tolletje. Anders dan normaal kan het in twee richtingen draaien. Die richtingen zijn ‘0’ en ‘1’ .

De qubits van de Delftse onderzoekers kunnen dus op hogere temperaturen werken. Dit betekent dus dat hun samenwerking van de qubits veel beter is en een elementaire logische schakeling kunnen vormen. Dit heet ook wel Controlled NOT (CNOT). Je moet meer van dergelijke schakelingen samen kunnen brengen op een chip om een goede en snelle quantumcomputer te krijgen. Die mogelijkheid is er dus nu.

 

Chip

Nu is het nog zo dat iedere qubit in een afzonderlijke chip zit. Ze hebben allemaal een eigen kabeltje dat ze verbindt met de elektronica die het geheel verder moet aansturen. Dit wordt vooral onhandig als je werkt met veel qubits, terwijl dit met een quantumcomputer juist wel moet gebeuren. Om die reden zijn de resultaten van het onderzoek dan ook erg belangrijk.

Chipfabrikant Intel werkte overigens mee aan het onderzoek. QuTech sloot vorig jaar een samenwerkingsovereenkomst van tien jaar. Het bedrijf levert bijvoorbeeld de benodigde faciliteiten om de chips te maken. Verder ontwikkelden zij een nieuwe manier van uitlezen van de qubits. De oude manier werkte bij de hogere temperaturen namelijk niet meer.

 

Gerelateerde berichten...

X