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

Didier Nibbering krijgt Christiaan Huygens wetenschapsprijs voor wiskunde

Didier Nibbering krijgt Christiaan Huygens wetenschapsprijs voor wiskunde

Didier Nibbering is onderscheiden met de Christiaan Huygens wetenschapsprijs voor wiskunde. Ingrid van Engelshoven, demissionair minister van Onderwijs Cultuur en Wetenschap, reikte de prijs uit voor het onderzoek waarop…

Samenwerking moet Zuid-Holland wereldwijde leverancier maken van kwantumapparatuur

Samenwerking moet Zuid-Holland wereldwijde leverancier maken van kwantumapparatuur

In Zuid-Holland werken 6 private partijen samen om een kwantumcomputer met high-quality apparatuur werkend te krijgen: het zogenaamde ImpaQT-project. Als dat slaagt, geeft dat deze regio wereldwijd een unieke positie als…

Windmolens onverwacht productiever achter heuvel

Windmolens onverwacht productiever achter heuvel

Het gebied achter een heuvel is niet de meest logische plek waar je een windturbine zou plaatsen. Toch kunnen windmolens daar, volgens onderzoekers van de Universiteit Twente, in sommige gevallen juist meer energie…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

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

27 januari 2022, Amsterdam en online

The Things Conference

Conferentie over Lorawan

7 februari 2022

Week van de Circulaire Economie

Circulaire ondernemers zetten hun deuren open voor publiek.

10 februari 2022, online

Ignite

Techleap.nl Summit 2022

Meer agendapunten »