EO

Nieuw nanomateriaal moet teleportatie van Majorana-deeltjes definitief aantonen

28 maart 2019 om 14:26 uur

Erik Bakkers, hoogleraar Advanced Nanomaterials & Devices, focust zijn onderzoek op een nieuw nanomateriaal. Hiermee hoopt hij de teleportatie van Majorana-deeltjes onomstotelijk aan te tonen. Dat is een essentiële stap voor de bouw van een Majorana-kwantumcomputer. Bakkers ontvangt een Advanced Grant van 2,5 miljoen euro van de European Research Council (ERC) om dit onderzoek uit te voeren.


De toekenning bouwt voort op zijn succesvolle ERC Consolidator Grant van 2013. Met die beurs presenteerde hij in 2017 een geavanceerde kwantumchip met nano-hashtags en daarmee in 2018 de zero-bias-piek, die exact dezelfde hoogte heeft als werd voorspeld door de Majorana-theorie.


Bakkers: "Die resultaten zijn belangrijk, maar lieten ons ook zien dat de huidige combinatie van halfgeleider (indiumantimonide) en supergeleider (aluminium) niet ideaal is voor de volgende stap in Majorana-onderzoek." De overgang tussen deze twee materialen is namelijk niet heel scherp, omdat het aluminium chemisch reageert met het indiumantimonide. Daarnaast zijn er hoge magneetvelden nodig om in de vereiste topologische toestand te komen, dat is erg moeilijk. De topologie moet het Majorana-deeltje namelijk beschermen, waardoor het veel stabieler is dan andere kwantumtoestanden.

 

Robuust kristalrooster

Met de Advanced Grant wil Bakkers daarom een nieuwe materiaalcombinatie ontwikkelen: topologische kristallijne isolator nanodraden van tintelluride gekoppeld aan een supergeleidende laag van lood. Dit materiaal is van nature in een topologische toestand, die wordt gevormd door de symmetrie van het kristalrooster. Omdat het kristalrooster van dit materiaal heel eenvoudig is, hetzelfde als dat van keukenzout, is alles veel meer robuust. Lood is bovendien een sterkere supergeleider dan aluminium en deze combinatie moet het eenvoudiger maken om Majorana-toestanden te vinden en te manipuleren.


Bakkers start het onderzoek, dat valt binnen het vorig jaar opgerichte Center for Quantum Materials and Technology Eindhoven (QT/e), met het laten groeien van hoge kwaliteit tintelluride-nanodraden. Voor dit groeiproces wil hij bovendien een groeistrategie inzetten die nog niet eerder is gebruikt voor deze materialen. Namelijk een hoog-vacuümtechniek (Molecular Beam Epitaxy), dat moeten zorgen voor extreem zuiver materiaal.

 

Teleporteren van eigenschappen

"De resultaten uit het eerdere ERC-onderzoek gaven al sterke signalen voor de aanwezigheid van Majorana-deeltjes. Maar om het bestaan echt aan te kunnen tonen moeten twee dingen bewezen worden: teleportatie en vervlechting. Met deze Advanced Grant wil ik teleportatie bewijzen," aldus Bakkers. Hiervoor moet een verstrengeld deeltjes-paar aan beide kanten van de nanodraad verschijnen en deze toestanden moeten gekoppeld zijn. Als ik bijvoorbeeld het elektrisch veld aan de ene kant wijzig, moet tegelijkertijd het deeltje aan de andere kant dezelfde wijziging vertonen."


Kwantumteleportatie vormt de basis van de qubit, de bouwsteen van de Majorana-kwantumcomputer. "Die toepassing staat aan de verre horizon," aldus Bakkers.

 

Gerelateerd nieuws

Nieuw Topsectoren- en Innovatiebeleid

Nieuw Topsectoren- en Innovatiebeleid

Het kabinet heeft 25 missies vastgesteld om de Nederlandse economie te versterken binnen de maatschappelijke thema’s energietransitie & duurzaamheid; landbouw, water & voedsel; gezondheid & zorg en…

Mikado in een nano-doosje

Mikado in een nano-doosje

Als je een doos met Mikado-stokjes flink schudt, worden de stokjes dan enigszins gelijkmatig verdeeld? Dit raakt aan de klassieke paradox van Bertrand uit de wiskunde: dat is in het platte vlak al een lastig probleem,…

Botsende zwarte gaten spotten met Heisenbergs onzekerheid

Botsende zwarte gaten spotten met Heisenbergs onzekerheid

Werner Heisenberg, een van de pioniers van de kwantumtheorie in de jaren ’20 van de vorige eeuw zou er vermoedelijk versteld van staan. Uitgerekend het legendarische onzekerheidsprincipe dat hij ooit formuleerde, wordt…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Groot bereik - wereldwijde toepassing - veilige gegevensoverdracht

Schmersal lanceert nieuw veiligheidslichtscherm met Bluetooth-interface Voor het eerst lanceert de Schmersal-groep een...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

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

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

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

19 juni 2019, Vianen

Instrumentatie & Analyse event

Het Instrumentatie & Analyse event gaat over de nieuwste ontwikkelingen en uitdagende...

19 juni 2019, Den Bosch

Power Electronics 2019

Het doel van dit seminar is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te tonen op het gebied...

Meer agendapunten »