ENGINEERINGNET.BE - Kwantumcomputers verschillen van klassieke computers doordat ze werken met qubits in plaats van bits.
Waar iedere bit uit ofwel ‘1’ ofwel ‘0’ bestaat, kan een qubit een combinatie zijn van ‘0’ en ‘1’ tegelijkertijd (superpositie). Daardoor zou een kwantumcomputer, met veel aan elkaar gekoppelde qubits, bepaalde berekeningen veel sneller kunnen uitvoeren.
Voor het eerst presteert een spin-qubit-apparaat dat met industriële productiemethoden is gemaakt even goed als de allerbeste prototypes uit het labo.
Onderzoekers van imec en Diraq rapporteren een systematische nauwkeurigheid van meer dan 99% bij een reeks operaties met één en twee qubits.
Ook het voorbereiden en uitlezen van de qubits gebeurde bijna foutloos (met een betrouwbaarheid van meer dan 99.9%). Die observatie maakt van silicium-spin-qubits een beloftevolle kandidaat om uit te groeien tot de bouwsteen van de toekomstige kwantumcomputer.
Silicium qubits hebben het voordeel dat ze gebruik kunnen maken van de technologieën waarin de halfgeleiderindustrie al een halve eeuw heeft geïnvesteerd om steeds geavanceerdere chips te ontwikkelen.
De qubits uit deze studie worden gemaakt op basis van ‘kwatumdots’: door een elektron op te sluiten in een nanostructuur van het silicum kan je de spin-toestand van dat elektron gebruiken om kwantuminformatie op te slaan.
Dankzij hun nanoschaal kunnen er in principe miljoenen kwantumdots op één chip worden geïntegreerd. Miljoenen qubits zijn nodig om een kwantumcomputer te bouwen die nuttige toepassingen mogelijk maakt, zoals het ontwikkelen van nieuwe medicijnen of het simuleren van natuurkundige processen.
Op dat punt zijn we nog lang niet, maar deze aanpak - die gebruik maakt van bestaande chipproductieprocessen - toont wel een veelbelovende weg daarnaartoe.
