EO

Een nieuwe manier van kwantumrekenen

31 januari 2022 om 11:01 uur

Twee gevangen ionen (blauw) worden door een optisch pincet (rood) geselecteerd. Een quantumpoort die op de ionen werkt kan worden geïmplementeerd met behulp van elektrische velden.

Natuurkundigen van de Universiteit van Amsterdam hebben een nieuwe architectuur voor een schaalbare quantumcomputer voorgesteld. Door gebruik te maken van de collectieve beweging van de onderliggende deeltjes zijn ze in staat om nieuwe bouwstenen voor quantumcomputers te construeren die minder technische problemen opleveren dan huidige state-of-the-art-methoden.


De resultaten zijn gepubliceerd in Physical Review Letters.

 

Het werk combineert twee belangrijke ingrediënten. Een daarvan is een zogeheten trapped ion platform, een van de meest veelbelovende kandidaten voor de kwantumcomputer, die gebruik maakt van ionen. Het tweede ingrediënt is het gebruik van slimme methodes om de ionen te manipuleren, met behulp van optische pincetten en oscillerende elektrische velden.

 

Zoals de naam al doet vermoeden gebruikt een trapped-ion-kwantumcomputer een kristal van gevangen ionen. Die ionen kunnen individueel bewegen, maar belangrijker: ook als geheel. De collectieve ion-bewegingen die mogelijk zijn blijken de interacties tussen specifieke paren van ionen te vergemakkelijken. In het voorstel wordt dit idee concreet gemaakt door een uniform elektrisch veld over het gehele kristal aan te brengen., om zo de interacties tussen twee gekozen ionen in het kristal over te brengen. De twee ionen worden geselecteerd door pincet-potentialen toe te passen. De homogeniteit van het elektrische veld zorgt ervoor dat de twee ionen alleen samen met alle andere ionen in het kristal kunnen bewegen. Als gevolg daarvan is er een vaste interactiesterkte tussen de twee gekozen ionen, onafhankelijk van hoe ver ze zich van elkaar bevinden.

 

Een kwantumcomputer bestaat uit ‘poorten', kleine computationele bouwstenen die het kwantum-equivalent uitvoeren van operaties als ‘en' en ‘of' die we van gewone computers kennen. In trapped-ion-kwantumcomputers werken deze poorten op de ionen, en hangt hun werking af van de interacties tussen die deeltjes. In de voorgestelde constructie betekent het feit dat die interacties niet afhangen van de afstand, dat ook de werkingsduur van een poort niet van die afstand afhangt. De consequentie is dat deze manier van kwantumrekenen inherent schaalbaar is, en vergeleken met andere moderne kwantumrekentechnieken minder technische uitdagingen oplevert bij het bouwen van vergelijkbaar goed werkende kwantumcomputers.

 

Gerelateerd nieuws

De 'flow' van geluid te regelen met licht

Geluid nu aan te sturen met licht

Met behulp van een netwerk van met licht aangestuurde vibrerende nanosnaren hebben onderzoekers van Amolf geluidsgolven in een bepaalde onomkeerbare richting laten bewegen en de golven voor het eerst gecontroleerd…

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…

Van inbraakalarm tot zwarte gaten detector

Van inbraakalarm tot zwarte gaten detector

Is zwaartekracht een kwantumfenomeen? Dat is een van de grote open vragen in de natuurkunde. Vorig jaar is aan de RUG een experiment bedacht dat deze vraag kan beantwoorden. Dit jaar laten de onderzoekers zien dat…

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

Tevema
Tevema

Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 augustus 2022, Utrecht

Technishow + Esef

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

21 september 2022

Design to Manufacturing (voorheen Prototyping MNE)

Netwerkbeurs en competentieplatform voor wie betrokken is in slimme maak- en ontwerprocessen.

27 september 2022, Utrecht

WoTS

World of Technology & Science bedient bezoekers uit industrie, laboratoria, zorg en wetenschap.

Meer agendapunten »