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

Digitale tweeling Digipredict moet evolutie Covid-19 voorspellen

Digitale tweeling Digipredict moet evolutie Covid-19 voorspellen

In een multidisciplinair programma onder leiding van de Technische Universiteit van Lausanne (EPFL) zullen wetenschappers van onder andere MESA+ een AI-gebaseerd systeem ontwikkelen dat kan voorspellen of Covid-19…

Elektronische module beschermt zelfrijdende voertuigen tegen totale uitval van elektrische systemen aan boord

Elektronische module beschermt zelfrijdende voertuigen tegen totale uitval elektrische systemen

Autonome elektrische voertuigen halen hun stroom uit twee bronnen: een hoogspanningsbatterij en een conventionele 12 volt batterij die het voertuig tijdens het stationair draaien of in situaties met hoge belasting…

(Corona)sensor met CMOS?

(Corona)sensor met CMOS?

Een chip met ingebouwde sensor, die zo gevoelig is dat hij een enkel deeltje van het coronavirus opmerkt. Daaraan werken onderzoekers van de TU’s in Delft en Twente. “We willen de elektrodes zo maken dat ze de…

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

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

25 februari 2021, 24, 25 en 26 februari 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

15 maart 2021, Utrecht

Technishow + Esef

TechniShow is ingedeeld in verschillende sectoren waar productietechnieken, fases en toebehoren van het...

24 maart 2021, Groningen

Main Industry

Vakbeurs voor industrial maintenance en smart industry

Meer agendapunten »