17 feb. 1999
2 minuten
Het blijkt mogelijk om met lasers kwantumtoestanden in een gewone siliciumchip te manipuleren, en die vervolgens uit te lezen op een conventionele, elektronische manier. De precies in te stellen laserimpulsen van het nieuwe Felix Laboratory aan de Radboud Universiteit maakten dit experiment mogelijk.
Een Engels, Zwitsers en Nederlands demonstreerde een kwantum aan/uit schakeltijd van een miljoenste seconde; de snelste schakeltijd die ooit is behaald met silicium en meer dan 1000 maal sneller dan eerdere pogingen.
Superpositie
"Kwantum-computing maakt gebruikt van het feit dat in de kwantummechanica atomen kunnen bestaan in twee toestanden tegelijk, Dit wordt de superpositietoestand genoemd, die wordt geïllustreerd met het beroemde voorbeeld van Schrödinger’s kwantum-kat die tegelijk dood en levend is", zegt dr. Ellis Bowyer, een van de onderzoekers in Surrey die de lasermetingen uitvoerden.
Bowyer: "Deze superpositie van toestanden is heel delicaat, maar we ontdekten dat silicium een verbazingwekkend schone omgeving biedt voor de ingesloten fosforatomen waarin onze kwantuminformatie is opgeslagen. We brengen de atomen in een superpositietoestand met een ultrakorte laserimpuls van Felix en we toonden aan dat we een nieuwe superpositie konden creëren die afhankelijk is van het exacte tijdstip waarop een tweede laserimpuls arriveert. We ontdekten dat de superpositietoestand zelfs blijft behouden als er elektronen rondvliegen om het ingesloten atoom, terwijl er stroom door de chip loopt. En – nog opmerkelijker – de stroom zelf hangt af van de superpositietoestand."
"Door de hoge piekintensiteit en de coherentie van de ultrakorte lichtpulsen in het ver-infrarood van de vrije-elektronenlaser Felix, is ons laboratorium een van de weinige plaatsen op de wereld waar dit kan", zegt onderzoeker en labmanager dr. Britta Redlich.
Felix Laboratory
Felix Laboratory is de naam van een laserlab en internationale gebruikersfaciliteit op de campus van de Radboud Universiteit, dat zich direct ten noorden van het HFML bevindt. Het herbergt drie vrije-elektronenlasers: Flare, Felix en Felice die samen een uniek golflengtebereik in het infrarood en terahertzgebied bestrijken.
Nature Communications publiceerde het werk van het team van de University of Surrey, University College London, Heriot-Watt University in Edinburgh, de Radboud Universiteit in Nijmegen en ETH Zürich/EPF Lausanne/Paul Scherrer Institute in Zitzerland: Coherent creation and destruction of orbital wavepackets in Si:P with electrical and optical read-out, Nature Communications 20.03.2015
Anderen lazen ook
