EO

Qubits en hun besturingselektronica passen bíjna op één chip

20 februari 2020 om 14:37 uur

Intel en QuTech hebben een geïntegreerd circuit ontwikkeld dat bij extreem lage temperaturen werkt en qubits kan aansturen. Dit maakt de weg vrij voor de integratie van qubits en hun besturingselektronica op één chip.


De onderzoekers presenteerden hun resultaten tijdens de ISSCC conferentie in San Francisco.


De kwantuminformatie die is opgeslagen in qubits kan snel vervallen en onbruikbaar worden, tenzij de qubits worden afgekoeld tot temperaturen die zeer dicht bij het absolute nulpunt liggen. Om deze reden werken qubits meestal in speciale koelkasten bij temperaturen tot 0,01 K. De qubits worden echter gecontroleerd door conventionele elektronica - die bij kamertemperatuur werkt.


Er is op dit moment per qubit één draad nodig om deze te verbinden met de besturingselektronica. Dit is goed te doen voor het kleine aantal qubits dat nu in gebruik is, maar onpraktisch voor de miljoenen qubits die nodig zijn voor toekomstige kwantumcomputers.


De onderzoekers hebben hun resultaat, een geïntegreerd circuit, vernoemd naar één van de koudste plekken in Oregon: Horse Ridge. Teamleider Fabio Sebastiano van QuTech: "We hebben een CMOS-geïntegreerd circuit ontworpen en gefabriceerd dat tot 128 qubits kan aansturen. Het circuit kan bij 3 K werken; het is dus een cryo-CMOS-circuit."

 

Geïntegreerd circuit en qubit

De onderzoekers toonden experimenteel de goede werking van het geïntegreerde circuit aan en lieten zien dat Horse Ridge een echte spin qubit aan kan sturen. Sebastiano: "Dit is het meest complexe cryo-CMOS-circuit ooit gepresenteerd, en bovendien de eerste die een spin qubit kan aansturen."

 

Eén chip

De volgende uitdaging is het dichten van het resterende temperatuurverschil. "Spin-qubits zullen naar verwachting kunnen functioneren bij iets hogere temperaturen dan nu, boven de 1,5 K," vertelt Sebastiano. "Ons cryo-CMOS-circuit werkt nu bij 3 K. Als we dit temperatuurverschil kunnen overbruggen, kunnen we qubits en hun besturingselektronica in hetzelfde pakket of op dezelfde chip integreren. Dit levert een uiterst compact systeem op."

 

Gerelateerd nieuws

Schilderen met halfgeleiders

Schilderen met halfgeleiders

Amolf-onderzoekers Lukas Helmbrecht en Wim Noorduin hebben een reactieve inkt ontwikkeld die op een even reactief canvas kan worden geschilderd. De inkt reageert met het materiaal op het canvas en wordt een halfgeleider…

Geoptimaliseerde verbindingstechnologie opent de deur naar veilig gebruik van waterstof in de luchtvaart

Magnetisch pulslassen maakt waterstofsystemen veilig voor vliegtuigen

Milieuvriendelijk vliegen op waterstof klinkt leuk, maar hoe maak je een veilig systeem voor deze cryogene brandstof die pas bij -253 graden Celsius bruikbaar is? Zowel tanks als leidingsystemen moeten bij zulke lage…

1,35 miljard euro voor innovatie vanuit Nationaal Groeifonds

1,35 miljard euro voor innovatie vanuit Nationaal Groeifonds

Voor kunstmatige intelligentie, regeneratieve geneeskunde, infrastructuur voor gezondheidsdata, quantumtechnologie en waterstof/groene chemie komt vanuit het Nationaal Groeifonds 1,35 miljard euro beschikbaar. Het gaat…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 april 2021, online

Webinar over Europese normalisatie in staalsector

Webinar over de herstructurering van de Europese normalisatie in de staalsector.

18 mei 2021, online

The Battery Show & EV Tech Europe Digital Days

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

18 mei 2021, 18, 19 en 20 mei 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

Meer agendapunten »