EO

Onderzoekers ontwikkelen qubits uit kunstmatige diamanten

20 februari 2019 om 12:23 uur

Onderzoekers van IMO-IMOMEC, een geïntegreerd onderzoeksinstituut van de Universiteit Hasselt en imec, zijn erin geslaagd 'qubits' te ontwikkelen uit kunstmatige diamanten. Deze qubits vormen de bouwstenen voor kwantumcomputers en kwantumtechnologie.


“Kwantumtechnologie is dé technologie van de toekomst”, zegt prof. dr. Milos Nesladek, die het onderzoek van UHasselt en imec heeft gecoördineerd. “Net als een bit bij een computer, bevatten qubits informatie. Alleen verwerken qubits exponentieel meer informatie dan bits. Daarom zal een kwantumcomputer met kwantumbits ontelbaar meer rekenkracht hebben dan een gewone computer. In kwantumsensoren zullen deze qubits zorgen voor veel accuratere analyses en in kwantumcommunicatie, zoals quantum-internet, kunnen qubits dan weer zorgen voor een veiligere informatie-uitwisseling met boodschappen die niet te kraken zijn.”

'Lange weg te gaan'
Voor deze ontwikkelingen is volgens de onderzoekers nog een lange weg te gaan. “Wetenschappers over de hele wereld zijn nog op zoek naar de beste manier om qubits te maken én om deze met elkaar te verbinden volgens het principe van de kwantummechanica”, legt Milos Nesladek uit. De meest gebruikte qubits zijn gemaakt van supergeleidende elektronische circuits. Deze qubits werken echter alleen bij cryogene temperaturen (-273,15 °C), wat een groot nadeel is. “Binnen dit onderzoek zijn we er in geslaagd om elektrisch leesbare qubits te maken uit diamant. En, nog belangrijker, deze werken wél op kamertemperatuur. Daardoor kunnen ze veel makkelijker geïmplementeerd worden in technologische toepassingen.”

"Diamant bestaat uit koolstofatomen, voor het maken van deze qubit hebben wij één van deze atomen vervangen door stikstof en een ander atoom hebben we weggelaten, zodat hier een lege ruimte in ontstond. Zo kan de diamant fungeren als kwantumbit”, zegt Milos Nesladek. Nesladek wijst erop dat het hierbij van groot belang is dat de diamant zeer zuiver is en minder dan 0,1 ppb onzuiverheid bevat. 

'Verder onderzoek nodig'
“Er is natuurlijk nog veel verder onderzoek nodig om te komen tot echte technologische toepassingen. Zo moeten we nu een manier vinden om de verschillende diamanten qubits met elkaar te verbinden met zogenaamde kwantumlinks, dit proces wordt ook wel ‘kwantum-entanglement’ genoemd. Maar de eerste stap is in ieder geval gezet”, zegt Milos Nesladek. “De mogelijkheden liggen hiermee open. Zo zou deze technologie uiteindelijk kunnen leiden tot kwantumsensoren voor satellieten die elektromagnetische velden kunnen meten, of NMR sensoren die 1 biljoen keer gevoeliger zullen zijn dan de klassieke NMR. In de automobielsector kan deze technologie zorgen voor het zeer nauwkeurig en contactloos uitlezen van elektrische stroom in de batterijen van elektrische wagens."

De ontwikkeling van qubits op basis van kunstmatige diamenten is onderdeel van het Europese Quantum Flagship programma, waarmee de Europese Unie koploper wil zijn in onderzoek naar kwantumtechnologie. De Europese Unie heeft in totaal een miljard euro beschikbaar gesteld voor de ontwikkeling van kwantumtechnologie en toepassingen hiervan. Het onderzoek van IMO-IMOMEC is uitgevoerd met steun van het Horizon 2020 Quantum flagship ASTERIQS project, het Diaquant onderzoek (FWO) en het project Q-MAGINE van ERANET.
 

Gerelateerd nieuws

Zelfherstellend composiet voor windturbines en vliegtuigvleugels

Zelfherstellend composiet voor windturbines en vliegtuigvleugels

Onderzoekers van het laboratorium voor verwerking van geavanceerde composieten van de Zwitserse EPFL Universiteit hebben een materiaal ontwikkeld dat heel gemakkelijk zichzelf kan herstellen na beschadiging. Dit…

‘Kippengaas’ verbetert batterij, katalysator, brandstofcel en waterstofproductie

‘Kippengaas’ verbetert batterij, katalysator, brandstofcel en waterstofproductie

Efficiëntere batterijen, betere katalysatoren, brandstofcellen of waterstofproductie. Dat denken imec en de KU Leuven binnen bereik te hebben gebracht met nieuw, extreem regelmatig 3D metaalrooster op nanometerschaal.…

Opbrengstgrens standaard zonnecellen doorbroken

Opbrengstgrens standaard zonnecellen doorbroken

Solliance Solar Research heeft twee technologieën gecombineerd om licht beter om te zetten in zonnestroom. Dit levert een equivalent omzettingsrendement (licht-naar-elektriciteit) op van 30,2%. Dit is ruim een derde…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Pilz configureerbare besturingssystemen volop in ontwikkeling

De configureerbare besturingssystemen PNOZmulti 2 van Pilz hebben veel functies en zijn flexibel inzetbaar. U kunt de...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tosec
Tosec

Specialist in plaatbewerking

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2018, Groningen

BEYOND THE LAB: the DIY Science Revolution

Dit project laat zien dat mensen mee kunnen doen aan wetenschap en samen de verantwoordelijkheid delen...

26 maart 2019, Veenendaal

Industrial Ethernet 2019

Industrial Ethernet biedt voordelen als snelheid, kostenreductie, diagnose mogelijkheden en remote...

Meer agendapunten »