FOM

FOM - Stichting voor fundamenteel onderzoek der materie - print-logo

URL voor deze pagina:
https://www.fom.nl/nieuws/persberichten/2013/07/29/wetenschappers-realiseren-quantumbit-met-gebogen-nanobuisje/

Geprint op:
7 december 2016
19:14:31

Quantumcomputer
Quantumcomputers hebben het voordeel dat ze bepaalde berekeningen veel sneller kunnen uitvoeren dan 'gewone' supercomputers. Een normale computerbit kan de waarde '1' of '0' hebben, maar een quantumbit kan rekenen met de toestand van één elektron, dat – door de bijzondere eigenschappen van de quantumwereld - die waardes allebei tegelijk kan hebben. "We noemen die toestand 'superpositie'", vertelt FOM-promovendus Fei Pei, die de metingen uitvoerde. "Het grootste probleem waar quantumfysici mee te maken hebben, is dat die superpositie heel snel verstoord wordt door externe factoren, door invloeden van andere deeltjes in de buurt."

Gebogen buisjes
De koolstofnanobuisjes van een paar nanometer groot hebben bijzondere eigenschappen die ze heel geschikt maken als materiaal voor quantumbits, maar tot nu toe kon niemand een enkel elektron manipuleren en 'lezen'. Dat is de wetenschappers nu gelukt. Ze bouwden daarbij voort op werk van collega's uit Kopenhagen, die in 2010 lieten zien dat een elektron in een gebogen nanobuis theoretisch gezien in quantumtoestand kon worden gebracht, en op hun eigen werk uit 2012, toen zij lieten zien dat ze een elektron in zo'n buisje konden uitlezen. Door beide resultaten bij elkaar te brengen ontstond een 'werkende' quantumbit.

"De volgende uitdaging zal zijn om de stabiliteit van deze quantumbit te verbeteren, want momenteel kunnen we de superpositietoestand nog niet lang vasthouden", stelt Pei. "We gaan ons nu richten op het reduceren van de verstoringen, om zo de levensduur van de superpositie te verlengen."

Kandidaten
De onderzoeksgroep van Kouwenhoven heeft zijn pijlen gericht op een aantal mogelijke 'kandidaten' voor het maken van een werkende en stabiele quantumbit, waarvan het nanobuisje er één is. Een ander deel van het onderzoek richt zich op een quantumbit op basis van het fameuze Majorana-deeltje, dat eerder door de groep werd aangetoond. Welke kandidaat uiteindelijk het beste is, moet verder onderzoek aantonen.

Referentie
A valley-spin qubit in a carbon nanotube, Edward Laird, Fei Pei, Leo Kouwenhoven. Nature Nanotechnology, advanced Online Publication (28 July 2013).

Voor meer informatie: Fei Pei, 06 44 20 79 19.

Fei Pei was met zijn inzending een van de winnaars van de FOM Film Challenge 2012.