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

Duurzamer alternatief voor Chroom 6

Duurzamer alternatief voor Chroom 6

Het Duitse Adolf Föhl heeft een coatingtechnologie ontwikkeld om drukgietdelen van zink te beschermen tegen corrosie zonder gebruik te maken van Chroom 6. Nanocoating Föhlan is duurzamer dan Chroom 6, kan galvanische…

Nationale agenda voor quantumtechnologie: Nederlandse voortrekkersrol uitbouwen

Nationale agenda voor kwantumtechnologie: Nederlandse voortrekkersrol uitbouwen

Robbert Dijkgraaf heeft staatssecretaris Mona Keijzer maandag de Nationale Agenda Quantum Technologie overhandigd. “Nederland heeft nú een unieke kans wereldleider te worden en ik adviseer de regering hier met…

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium

Van metamaterialen tot de gevolgen van het winnen van lithium: de Europese Commissie heeft de ERC Starting Grants weer toegekend en 6 gingen er naar Nederlands engineering-gerelateerd onderzoek.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Veilig heksysteem PSENmlock

Het heksysteem PSENmlock biedt een veilige vergrendeling en veilige sluiting in slechts één product. De PSENmlock...

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

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

8 oktober 2019, Vianen - 8,9,16,17 oktober 2019

Certified Machinery Safety Expert (CMSE) met TUV certificaat

In samenwerking met TUV Nord heeft Pilz de Certified Machinery Safety Expert (CMSE) training ontwikkeld....

17 oktober 2019, Amsterdam

CES Unveiled Amsterdam

CES Unveiled returns to the Netherlands for a third edition to showcase the latest technology from around...

17 oktober 2019, Delft

Kosteloze herfstklas: Oogsten van bedrijfsafval

De TU Delft geeft de gratis les ‘Meer waarde uit afgedankte goederen, materialen en afval halen in uw...

Meer agendapunten »