Cryo-chip brengt grootschalige quantumcomputers dichterbij

Onderzoek & Wetenschap 21/02/2020 8:33:13

Samen met Intel heeft QuTech een geïntegreerd circuit gefabriceerd dat bij extreem lage temperaturen werkt en qubits aan kan sturen.

Lees hieronder verder   
Verwant

Explosieve toename cyberzwendel rond Coronavirus

Nieuw PIC-fabricageproces pakt tekortkomingen aan

Mobiele apparaten koelen via toekomstvoorspelling

Productiesite Rittal klaar voor 5G-netwerk

RootLabs: community en events rond toegepast AI-onderzoek

5G-ready netwerk voor Wilrijkse productiesite Atlas Copco

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Cursus Spoortechnieken - bijzondere projecten

Het Ingenieurshuis - Antwerpen

van 2/04/2020 tot 11/06/2020

Migratie van EPLAN 5 naar EPLAN Electric P8

EPLAN Webinar

vrijdag 17 april 2020

Global Manufacturing and Industrialisation Summit

Messegelände - Hannover

van 20/04/2020 tot 21/04/2020

Machinery safety awareness training

Pilz Academy - Herentals

dinsdag 21 april 2020

PNOZmulti programming

Pilz Academy - Gent

woensdag 22 april 2020

Cursus: stoom in theorie en praktijk

Armstrong - Herstal

vrijdag 24 april 2020

Keuze van de redactie

(25/3) Nieuw Antwerps-Duits pijpleidingtraject ecologisch en economisch goede zaak

(24/3) DEME tekent MoU voor bouw Japanse offshore windprojecten

(17/3) Vorig jaar werd recordaantal octrooien aangevraagd

(16/3) VIB boekt vooruitgang in onderzoek naar geneesmiddel tegen coronavirus

(12/3) UAntwerpen leidt Europees onderzoek naar Corona

(11/3) Microgenerator van nanodraden vervangt batterij

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - "Er zijn veel uitdagingen die moeten worden opgelost voordat we een werkende, grootschalige quantumcomputer hebben," vertelt teamleider Fabio Sebastiano van QuTech.

"De quantuminformatie die is opgeslagen in qubits kan bijvoorbeeld snel vervallen en onbruikbaar worden, tenzij de qubits worden afgekoeld tot temperaturen die dicht bij het absolute nulpunt liggen (-273°C, of 0 Kelvin)."

"Om deze reden werken qubits meestal in speciale koelkasten bij temperaturen tot 0,01 K. De qubits worden echter gecontroleerd door conventionele elektronica die bij kamertemperatuur werkt."

Er is op dit moment per qubit één draad nodig om deze te verbinden met de besturingselektronica. Dit is goed te doen voor het kleine aantal qubits dat nu in gebruik is, maar onpraktisch voor de miljoenen qubits die nodig zijn voor toekomstige quantumcomputers.

Sebastiano: "Een oplossing voor dit probleem is het ontwerpen van elektronica die werkt bij extreem lage (cyrogene) temperaturen, zodat ze zo dicht mogelijk bij de qubits zijn te plaatsen."

QuTech werkte samen met Intel om deze uitdaging aan te gaan. Sebastiano: "We hebben een CMOS-geïntegreerd circuit ontworpen en gefabriceerd dat tot 128 qubits kan aansturen.”

CMOS is dezelfde technologie die gebruikt wordt voor standaard microprocessoren. Het gebruik hiervan maakt het mogelijk om complexe schakeling met miljarden componenten betrouwbaar te fabriceren – precies wat nodig is voor grootschalige quantumcomputers.

De onderzoekers toonden experimenteel de goede werking van het geïntegreerde circuit aan en lieten zien dat het een echte spin qubit aan kan sturen. Spin qubits behoren tot de veelbelovende qubit-kandidaten voor een grootschalige quantumcomputer.

De volgende uitdaging is het dichten van het resterende temperatuurverschil. "Spin-qubits zullen naar verwachting kunnen functioneren bij iets hogere temperaturen dan nu, boven de 1,5 K," vertelt Sebastiano.

"Ons cryo-CMOS-circuit werkt nu bij 3 K. Als we dit temperatuurverschil overbruggen, kunnen we qubits en hun besturingselektronica in hetzelfde pakket of op dezelfde chip integreren. Dit levert een uiterst compact systeem op.” << (Lydia Heida) (foto: TU Delft - © Ernst de Groot)

Op de foto:
Het team in het lab naast de cryogene koelkast die de qubit en Horse Ridge bevat. De uitvoer van Horse Ridge is zichtbaar op het scherm rechtsonder.

Van boven naar beneden, van links naar rechts: Bishnu Patra, Jeroen van Dijk, Xiao Xue, Fabio Sebastiano (met de qubits), Lieven Vandersypen, Masoud Babaie (met Horse Ridge).

Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Met waterstof de lucht in voor zero-emission - column

De ‘Green Deal’ heeft ook bij technologen in de lucht- en ruimtevaart al heel wat stof doen opwaaien. Is luchtvaart zonder emissie mogelijk? Europa legt de lat erg hoog.

Guy Verstraeten nieuwe directeur ICS-divisie van SPIE

Bruno Borremans, die deze functie twee jaar lang uitoefende, gaf op 16 maart laatstleden de fakkel door aan Guy Verstraeten als directeur van de divisie ICS bij SPIE Belgium.

Explosieve toename cyberzwendel rond Coronavirus

SophosLabs, het onderzoekslab van Sophos, concludeert dat door het gebruik van ‘COVID-19’ en ‘coronavirus’ in domeinnamen het aantal spam, phishing-aanvallen en malware omhoog is geschoten.

Hannover Messe 2020 geannuleerd wegens coronavirus

Vandaag viel in onze mailbox het bericht binnen dat de corona-pandemie geleid heeft tot de annulering van de Hannover Messe. We willen de preview die we hierover reeds maakten niet weerhouden.

Investeringsronde van 14 miljoen euro voor miDiagnostics

Imec spin-off miDiagnostics, die silicium-gebaseerde chiptechnologie gebruikt om snelle en betrouwbare testen rechtstreeks naar patiënt en arts te brengen, haalde onlangs 14 miljoen euro op.

Corona als bron van inspiratie

Er gaat heel wat design en engineering om Covid-19: 3D-prints van ventielen, gelaatsschermen, beademingstoestellen, ... Vaak betreft het een fablab-gebeuren en gratis creativiteit.

COVID-19 houdt bouw SeaMade offshore-windpark nog niet tegen

Gisteren zijn de eerste 6 torendelen voor het SeaMade offshore windpark aangekomen in de haven van Oostende. Deze onderdelen werden geproduceerd in Noord-Spanje.

Building Information Modeling versus Building Information Management

De toenemende digitalisering is een feit. De bouwwereld wordt overspoeld met talloze initiatieven die deze digitalisering ondersteunen. BIM is één van de belangrijkste voor de bouwwereld.

Lybover investeert extra in 3D-scanning

De Lybover groep zet volop in op de technologie van 3D-scanning met extra investeringen. De uitgebreide ervaring van van 80 engineers in engineering, project management, productie en montage in combinatie met 3D-scanning en engineering heeft een enorme impact op tijd, kost en veiligheid. 3D-scans vormen de basis voor de engineering van hun projecten.

Partners