Quantumcomputer werkt beter met goedkoop materiaal

kijkmagazine

2016-10-06 13:00:21

Vier qubits op een chip

Om een goed werkende quantumcomputer te krijgen, heb je duur materiaal nodig. Dat was althans eerder de gedachte. Nu blijkt dat ordinair sicilium veel beter werkt.

Er wordt al jaren van gedroomd: de quantumcomputer, die bepaalde problemen veel sneller kan oplossen dan de computers die we nu kennen. Hét cruciale onderdeel van zo’n computer is de quantumbit of qubit, een bit die niet alleen nul of een kan zijn, maar ook nul en één tegelijkertijd.

Alleen: een van de meest veelbelovende soorten qubits leek vooral goed te gedijen in een peperduur materiaal. Nu hebben Delftse wetenschappers echter aangetoond dat de betreffende qubits honderd keer langer ‘leven’ in het doodgewone silicium.

Bijna een eeuwigheid

Het probleem met een qubit is dat hij die gewilde, mysterieuze toestand van tegelijk nul en één zijn niet lang kan vasthouden. Op een gegeven moment verandert zo’n qubit vanzelf naar de waarde nul of één. Hoe lang het duurt voordat dit gebeurt, hangt van het materiaal af waarin die quantumbit zich bevindt.

Eerder had men als materiaal vooral de halfgeleider galliumarsenide op het oog – maar die is nogal aan de prijs. Mooi dus dat nu blijkt dat het veel goedkopere silicium niet alleen óók een optie is, maar zelfs beter werkt.

Om er wat getallen op te plakken: in galliumarsenide houdt een qubit het 10 miljardste van een seconde uit. Hebben we het over silicium, dan wordt dat een miljoenste van een seconde of meer. Met wat trucs is zelfs een levensduur van 0,4 duizendste van een seconde mogelijk. “Hoewel dat misschien niet klinkt als erg lang, is dat voor een computer al bijna een eeuwigheid”, zegt onderzoeksleider Lieven Vandersypen in een persbericht.

Minuscule structuren

Los van de betere geschiktheid en de prijs is silicium het materiaal dat wordt gebruikt in de huidige computerchips. Dat betekent dat er inmiddels heel veel technologie beschikbaar is om minuscule structuren op silicium vast te leggen.

Kortom: goed nieuws op alle fronten. Waarbij we wel nog even in herinnering brengen dat een quantumcomputer niet simpelweg een heel erg snelle versie is van de computer die je nu gebruikt. Quantumcomputers zijn vooral goed in het oplossen van een aantal heel specifieke vraagstukken. Maar dat laat onverlet dat het vanuit wetenschappelijk en technologisch oogpunt een razend interessant vakgebied is waar heel veel in gebeurt.

Bronnen: PNAS, TU Delft

Beeld: Eric Lucero







De nieuwste editie!

Editie 2-2020




Meer Nieuws