EO

En kwantumtransistoren maken we van... germanium!

15 januari 2020 om 14:12 uur

Transistoren op basis van germanium kunnen berekeningen uitvoeren voor de toekomstige kwantumcomputer. Met deze ontdekking van het team van Menno Veldhorst (QuTech) staat de transistor, die sinds zijn uitvinding in de jaren 40 ons dagelijks leven drastisch heeft veranderd, wellicht ook aan de basis van de kwantumrevolutie.


De onderzoekers publiceerden de resultaten in Nature.

 

Met de ontwikkeling van de kwantumcomputer, die potentieel ongekende mogelijkheden heeft, lijkt het de laatste tijd erg hard te gaan. De bouwstenen voor zo'n computer zijn zogenoemde kwantumbits. De afgelopen twee decennia hebben onderzoekers over de hele wereld verschillende bestaande en nieuwe systemen onderzocht om te fungeren als kwantumbits. Zo ook de transistoren; deze schakels zijn met miljarden tegelijk aanwezig op de chips van onze computers, telefoons en televisies.

 

Germanium

"We werken al langer met transistoren als de bouwstenen voor een kwantumcomputer", zegt eerste auteur Nico Hendrickx. "Tot nu toe was het echter niet mogelijk om kwantumberekeningen uit te voeren met alleen transistoren. Er waren ook nog andere elementen nodig, en dit vormde een beperking voor de opschaling. Wij laten nu zien dat een enkele transistor wél als kwantumbit kan functioneren, door gebruik te maken van germanium."

 

1947

"De allereerste transistor uit 1947 was van germanium. De hele halfgeleiderrevolutie, en dus onze mobiele telefoons en alle andere elektronica, zouden in theorie dus gebaseerd kunnen zijn op germanium, in plaats van op silicium", zegt Veldhorst. "Het was ook in 1947 immers al bekend dat germanium eigenlijk betere eigenschappen heeft als halfgeleider dan silicium. Er bleken echter moeilijkheden in de fabricage en daardoor kon silicium hét materiaal worden van de halfgeleiderindustrie."

 

Platform

"Dat germanium een excellent materiaal zou kunnen zijn om kwantumbits te maken wisten we ook al langer, maar problemen in de fabricage stonden ook hier in de weg", aldus Hendrickx. "Deze problemen hebben we nu opgelost en daarna is het heel snel gegaan. In het artikel in Nature tonen we aan dat we betrouwbare en uiterst snelle kwantumberekeningen kunnen uitvoeren met germanium."
Germanium is hiermee in ruim één jaar tijd ontwikkeld van een materiaal waarmee stabiel gebouwd kan worden, naar een platform waarop kwantumberekeningen uitgevoerd worden. Veldhorst: "Deze ontwikkeling is ongekend snel en dat is uiterst belovend op de weg naar een functionele kwantumcomputer."

 

Leidende partij

Inmiddels zijn overal ter wereld onderzoeksgroepen bezig met de ontwikkeling van germanium als materiaal voor kwantumbits. "QuTech is snel geweest met de ontwikkeling van germanium kwantumtechnologie en we zijn optimistisch over de mogelijkheden voor verdere opschaling. Daarnaast kijken we al hoe we kunnen samenwerken met partners uit de industrie, waarbij het grote voordeel is dat onze methodes goed aansluiten bij de bestaande technologie."

 

Gerelateerd nieuws

Een nanoapparaat dat door muren heen kan kijken

Nanoapparaat kan door muren heen kijken (video)

Onderzoekers van EPFL hebben een apparaat op nanoschaal ontwikkeld dat meer dan 10 keer sneller werkt dan de snelste transistors van vandaag en dat het genereren van krachtige terahertz-golven mogelijk maakt. Deze notoir…

Met een lab in de cloud kun je ontwikkelen vanuit huis

Met een lab in de cloud kun je ontwikkelen vanuit huis

De Californische startup Strateos werkt aan robotlaboratoria in - of liever gezegd: via - de cloud, zodat chemici en biologen vanuit huis nieuwe medicijnen kunnen ontwikkelen. Dit is niet alleen handig voor in tijden van…

Een sensor als een zeehond. Of een vis (video)

Een sensor als een zeehond. Of een vis. (video)

Onderzoeker Ajay Kottapalli maakt aan de RUG nieuwe sensoren van zachte polymeren. Zijn inspiratie haalt hij uit de natuur.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

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

1 april 2020, online: additiveworld.com

Additive World Conference

Industrieel 3D-printconferentie

9 april 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

9 en 16 april 2020 (avond) 1 dag of 2 avonden 09.00-16.00 uur incl. lunch of 17.00-21.30 uur incl....

22 april 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

22, 23, 29, 30 april 2020

Meer agendapunten »