Onderzoekers van TU Delft melden doorbraak in quantum computers

Abonneer je gratis op Techzine!

Onderzoekers van de QuTech hebben een quantum computer gebouwd waarbij vier qubits samen in een raster opereren. Volgens de onderzoekers is dit een belangrijke stap in het schaalbaar maken van quantum computers.

Het onderzoeksteam werd geleid door Menno Veldhorst van QuTech. QuTech is een samenwerking tussen de TU Delft en TNO, de Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek. Het team deelt zijn bevindingen in een bericht op zijn website.

Schaalbaarheid

QuTech heeft zich met zijn onderzoek gericht op de schaalbaarheid van quantum computers. Waar de huidige quantum computers uit enkele tientallen qubits bestaan, is het de bedoeling dat dat er in de toekomst miljoenen of zelfs miljarden zijn. Door vier qubits bij elkaar te brengen als een soort processor, bewijst het team dat verdere schaalbaarheid mogelijk is. Tot op heden was het onderzoekers namelijk nog niet gelukt om een quantum computer te maken waarbij meer dan twee qubits in een circuit samenwerkten.

Germanium

De onderzoekers van QuTech besloten het daarom anders aan te pakken. Met gebruik van germanium met ‘gaten’ van ontbrekende elektronen wisten de groepen van Menno Veldhorst en Giordano Scappucci de elektrodes die werden gebruikt om de qubits te te definiëren, ook in te zetten om ze te controleren en verstrengelen.

“Er hoefden geen extra constructies naast elke qubit gebouwd te worden, waardoor onze qubits bijna identiek zijn aan de transistors in een computerchip”, vertelt Nico Hendrickx, een student in de onderzoeksgroep van Veldhorst. “Verder hebben we uitstekende controle en kunnen we naar wens qubits koppelen, wat ons de mogelijkheid geeft om poorten van één, twee, drie of vier qubits te programmeren. Dit belooft zeer compacte quantum circuits.”

Elk jaar verdubbeling

Het onderzoeksteam heeft sinds de bouw van zijn eerste quantum dot qubit in 2019 elk jaar het aantal qubits in zijn systemen weten te verdubbelen. “Met vier qubits hebben natuurlijk we nog zeker geen universele quantum computer”, vertelt Veldhorst. “Maar door de qubits in een raster van twee bij twee te plaatsten, weten we hoe we de qubits in verschillende richtingen kunnen controleren en koppelen.”

Het volledige onderzoek van QuTech is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

Tip: IBM en Daimler verbeteren accuratesse van simulaties met qubits