EO

Vijftig perfecte fotonen voor 'quantum supremacy'

23 juni 2020 om 09:50 uur

Voor kwantumcomputers die problemen te lijf kunnen die de klassieke supercomputer niet meer aankan – ‘quantum supremacy’ – is vijftig een kritiek getal. Experimenten die kwantumsuprematie aantonen, moeten met minstens 50 ‘qubits’ werken. Voor kwantumcomputers die met licht werken, is dit niet anders: in dat geval heb je 50 fotonen nodig. Maar dat moeten dan wel ‘perfecte’ fotonen zijn, anders doen ze de kracht van kwantum juist teniet. Die perfectie maakt het wel lastig. En toch is het mogelijk, aldus onderzoekers van de Universiteit Twente, door te sleutelen aan de structuur van het optische kristal in een veelgebruikte lichtbron.


Zij publiceren erover in Physical Review A.

 

Wat is een perfect foton? Het kan zijn dat de kwantumlichtbron al te grote verliezen heeft, dan komt een ‘beloofd' foton toch niet altijd aan. Een foton dat onderweg is in een stelsel van lichtgeleidende kanaaltjes kun je ook kwijtraken en daarmee ook de resultaten van de kwantumberekeningen. Maar de beschikbare lichtbronnen produceren vooral fotonen die net niet helemaal identiek zijn. Het een is rood, het ander iets meer oranje, bijvoorbeeld: ze hebben veel gemeenschappelijk, toch is het verschil te groot. Een filter gebruiken om ze allebei rood te maken, lijkt dan het meest logisch. Toch gaat dan een deel van elk foton verloren. Vaak zijn kwantumberekeningen dan niet meer mogelijk, de imperfecties blijven aan elkaar gekoppeld. Of, ondanks de tekortkomingen functioneert het wel, maar blijft het maximaal haalbare aantal ver onder de 50.

 

Kristalstructuur

De onderzoekers hebben nu bekeken of je het probleem bij de bron kunt aanpakken, door de kristalstructuur van de kwantumlichtbron te verbeteren. Door te spelen met de voorkeursrichtingen in het kristal, en die op te delen in domeinen, is het mogelijk om het licht precies de gewenste eigenschappen mee te geven. Het wordt dan beter mogelijk om het minimum van 50 te bereiken. Met vaste domeinen in het kristal wordt al decennia gewerkt, het is de kunst om de domeinen juist te variëren om het licht ‘op maat te maken'. Zo ver is het nog niet, al wordt op verschillende plekken in de wereld gewerkt aan deze manier van manipuleren van licht. De nieuwe publicatie helpt in elk geval bij het verbeteren van deze technologie en bij het perfectioneren van de fotonen.

 

Gerelateerd nieuws

TU/e :  's werelds eerste kwantum-beveiligde zelfrijdende auto is volgend jaar klaar

TU/e : 's werelds eerste kwantum-beveiligde zelfrijdende auto is volgend jaar klaar

Door de magie van de kwantumfysica te gebruiken kunnen we zogenaamde 'quantum key distributie' creëren en onze gegevens beschermen tegen kwantumhacks. De TU Eindhoven zet momenteel een uniek testplatform op om…

Ultrasterke lichte-materiekoppeling bij kamertemperatuur

Ultrasterke lichte-materiekoppeling bij kamertemperatuur

Natuurkundigen in Zweden, Rusland en Polen zijn erin geslaagd om bij kamertemperatuur een ultrasterke koppeling tussen licht en materie te bereiken. De vondst kan de weg effenen voor vooruitgang binnen bijvoorbeeld…

Nieuw model beschrijft fouten in kwantumcomputers

Nieuw model beschrijft fouten in kwantumcomputers

In Bilbao is een universeel model ontwikkeld dat kan voorspellen hoe de aantallen topologische defecten zich verdelen in een uit-evenwicht systeem. De resultaten zijn te gebruiken in kwantumcomputers en bij onderzoek…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Veilige Laserscanner PSENscan | Nu ook verticaal te gebruiken

De veiligheids- laserscanner PSENscan is nu ook geschikt voor het beveiligen van de gebieden die verticale toepassingen...

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

2 november 2020, online

Hoppenbrouwers 'Leren & Werken event'

Event over de kansen en opleidingsmogelijkheden binnen het technische installatiebedrijf Hoppenbrouwers.

3 november 2020, Vianen

Masterclass Machineveiligheid XL

3, 4, 10, 11 november 2020

5 november 2020, online

EMVT Kennisdag

Toepassers en ontwikkelaars op het gebied van vermogenselektronica en elektromagnetisme delen hun kennis...

Meer agendapunten »