EO

Is dit het eerste natuurkundige raadsel dat de kwantumcomputer gaat oplossen?

01 juli 2021 om 14:43 uur

Kagome is een Japans woord voor een weefpatroon dat er precies zo uitziet als het rooster. Wie dit rooster weet na te bootsen op een computer kan nieuwe inzichten krijgen in het gedrag van vaste stoffen die in de natuur voorkomen. Theoretisch natuurkundige Joris Kattemölle (CWI/QuSoft) stelt voor om de eerste kwantumcomputer met ‘slechts’ zo’n honderd kwantumbits aan het rooster te laten rekenen. Die computer is namelijk al in zicht - en het rooster is een veelbelovende kandidaat is om te bewijzen dat er een nieuwe soort magnetisme bestaat.


Kattemölle promoveerde onlangs aan de Universiteit van Amsterdam (UvA) op zijn proefschrift ‘Many-body physics meets quantum computation'.

 

Het kagome-rooster beschrijft de magnetische eigenschappen van het mineraal Herbertsmithiet, een mineraal dat in 1972 in Chili werd ontdekt door Herbert Smith. Het mineraal kent geen specifieke toepassingen maar is voor natuurkundigen een interessant studieobject om alle mogelijke gedragingen van atomen en moleculen in vaste stoffen te begrijpen.

 

Het spannendste van het kagome-rooster is dat het misschien kan bewijzen dat quantum spin liquid bestaat: een nieuw soort wanordelijke magnetische toestand waarin er geen orde zit in de richting van de elementaire magneetjes, zoals dat bijvoorbeeld wel het geval is bij een ferromagneet, waar alle magneetjes dezelfde kant op wijzen. Natuurkundigen denken dat dat bestaat, maar hebben dat nog nooit bewezen of experimenteel gevonden. Kattemölle heeft in zijn proefschrift aangetoond dat het kagome-probleem precies de juiste eigenschappen heeft die het zeer geschikt maken om opgelost te worden met een kwantumcomputer.

 

De rode draad in het proefschrift is de wisselwerking tussen de veeldeeltjesfysica (die bijvoorbeeld verklaart waarom elektrische geleiding pas bij vele elektronen ontstaat en niet bij één enkel elektron) en de kwantumcomputer. Een veeldeeltjesprobleem dat volgens sommige natuurkundigen een praktische belemmering voor de bouw van een quantumcomputer vormt, is super-ruis.


Super-ruis is het fenomeen dat de ruis van alle kwantumbits bij elkaar groter is dan de som van de ruis van alle individuele quantumbits. Kattemölle in zijn proefschrift, naast het werk aan het kagome-rooster, ook nog aangetoond dat deze super-ruis geen praktisch probleem vormt voor de bouw van een toekomstige kwantumcomputer.

 

Gerelateerd nieuws

Als de hele kamer je telefoon oplaadt...

Als de hele kamer je telefoon oplaadt...

In een poging alle bureau's ter wereld te bevrijden van hun wirwar aan oplaadsnoeren, hebben onderzoekers van de universiteiten van Michigan en Tokio een systeem ontwikkeld om veilig elektriciteit via de ether te…

Slim detectieplatform onderscheidt 30 verschillende materialen

Slimme lasercutter selecteert zelf de beste materialen (video)

Aan MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) is een slim materiaaldetectieplatform voor lasersnijders ontwikkeld. In tegenstelling tot conventionele, op camera's gebaseerde systemen…

Na auto's wil Tesla nu ook robots gaan produceren (video)

Na auto's wil Tesla nu ook robots gaan produceren (video)

Elon Musk heeft aangekondigd dat Tesla een menselijke robot op de markt gaat brengen. Naar verwachting zal Tesla in de loop van volgend jaar een prototype presenteren.

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Volledig metalen transponderschakelaar CTA

Met een volledig metalen behuizing is deze CTA een nóg sterkere variant dan de kunststof versie.

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

23 september 2021

Online dag over simulaties voor milieutechniek

Comsol houdt een online event over de toepassing van simulaties binnen de milieutechniek.

23 september 2021, Brainport Industries Campus, Eindhoven

[RE]CONNECT EVENT

Een conferentie over test- en meettechnologieën voor ingenieurs, wetenschappers en managers.

28 september 2021

Electronics & Applications

E&A gaat over de totale elektronicaketen van print tot product.

Meer agendapunten »