‘Het bijna perfecte materiaal voor onderzoek naar kwantumeffecten’

Onderzoekers uit Delft, Eindhoven en Twente hebben zeer goed gedefinieerde nanodraadjes ontwikkeld waarmee je individuele elektronen kunt invangen in een kwantumdot en waarin tegelijkertijd supergeleiding kan plaatsvinden. Een goed hulpmiddel op weg naar de kwantumcomputer.

De draadjes hebben een kern van germanium met daaromheen een schil van silicium. Volgens onderzoeker Joost Ridderbos is het belangrijkste voordeel van dit materiaal dat het extreem goed gedefinieerd is. Oftewel: je kunt het met extreme nauwkeurigheid fabriceren; elk atoom zit op de juiste plek. Ridderbos: "Of dit het materiaal is dat uiteindelijk in kwantumcomputers terecht komt durf ik niet te zeggen. Wat ik wel weet is dat dit een ideaal materiaal is om fundamenteel onderzoek te doen dat relevant is voor de ontwikkeling van kwantumcomputers. Het is het perfecte materiaal om te onderzoeken wat de juiste route richting deze computer is."

Precies één gat

In hun onderzoek groeiden de onderzoekers een draadje met een diameter van circa 20 nanometer. Vervolgens voorzagen ze dit van minuscule elektrodes van aluminium. Bij een temperatuur van 0,02° C boven het absolute nulpunt slaagden ze er in om supergeleidende stroom door het draadje heen te laten lopen. Met een extern elektrische veld wisten ze een kwantumdot te vormen met precies één gat er op.