Onderzoekers etsen kwantumprocessor op chip

29-06-2009 12:01 | Door Jolein de Rooij | Er is 1 reactie op dit artikel | Permalink

De kwantumprocessor werkt op basis van 'verstrengeling'. In de kwantumwereld kunnen twee elektronen met elkaar verstrengeld zijn, waardoor een meting van het ene elektron ogenblikkelijk de toestand van het andere elektron vastlegt, en omgekeerd.

Een team van natuurkundigen van de Yale-universiteit heeft voor het eerst een kwantumprocessor gebouwd op een chip. Professor Hans Mooij, die aan de TU Delft onderzoek doet binnen hetzelfde vakgebied: ‘Kwantumprocessoren, bijvoorbeeld op basis van ionen, bestonden tot nu toe uit enorme opstellingen. Dat betekent een hoop gedoe. Deze processor is de eerste werkende kwantumcomputer die is gebouwd op basis van lithografische technieken zoals de we die al kennen uit de chipindustrie.’

De schakeling die het team onder leiding van Leonardo DiCarlo bouwde bestaat uit twee qubits. De qubits zijn geëtst in een dunne laag supergeleidend alumium, die bovenop een laag silicium ligt. Qubits zijn vergelijkbaar met de bits in een normale computer. Ze maken echter krachtiger berekeningen mogelijk dan conventionele bits.

De eerste kwantumprocessor op een chip. Foto: Blake Johnson/Yale University

Toch vormt de opstelling van het Yale-team nog lang geen concurrentie voor de huidige generatie computers, weet ook onderzoeksleider DiCarlo. Zijn schakelingen werken alleen als deze afgekoeld zijn tot even boven het absolute nulpunt van -273 °Celcius, zo vertelt hij op de website van wetenschappelijk tijdschrift Nature. De kwantumprocessor van het Yale-team voerde onder andere een zoek-opdracht uit binnen een database. DiCarlo: ‘We hebben een heel eenvoudige kwantumprocessor gemaakt. Het is absoluut nog geen computer.'

Mooij: ‘Een zoek-algoritme draaien op twee qubits is praktisch gezien natuurlijk onzin, maar toch is dit een belangrijke stap.' De professor is er zeker van dat de kwantumcomputer er ooit zal komen. In welke vorm is nu nog onduidelijk. ‘Toepassingen van natuurkundige vindingen komen altijd uit een andere hoek dan voorzien.'

Ook in Delft wordt onderzoek gedaan naar kwantumrekenen op silicium. Mooij: ‘Ze zijn ons deze keer net voor geweest.'

Kwantumrekenen

In de kwantumwereld kunnen twee elektronen met elkaar verstrengeld zijn, waardoor een meting van het ene elektron ogenblikkelijk de toestand van het andere elektron vastlegt, en omgekeerd. Deze eigenschap ligt aan de basis van het ontwerp van een kwantumcomputer. In een kwantumcomputer stelt een ‘qubit' zowel de 0 als de 1 tegelijk voor.

Door deze eigenschap kunnen we veel sneller rekenen met kwantumdeeltjes dan mogelijk is met gewone bits. Hoeveel winst die exponentieel versnelde rekenkracht oplevert, maakte Vandersypen in 2006 aan Computable duidelijk aan de hand van een voorbeeld: ‘Je hoeft maar zo'n twintig qubits toe te voegen aan een kwantumcomputer om een berekening te kunnen uitvoeren die een miljoen keer ingewikkelder is. Met een kwantumcomputer kun je in principe berekeningen uitvoeren die op een klassieke computer langer duren dan de bestaansduur van het universum.'

	Aantal reacties met 3+ sterren		Gemiddelde waardering
1	PaVaKe	154	6.4
2	Reza Sarshar	120	6.7
3	Henri Koppen	109	6.4
4	edekkinga	79	6.6
5	Jaap-G	53	6.1
6	Guido Groeneweg	49	6.3
7	Ruud Mulder	47	6.5
8	mauwerd	43	6.1
9	Frank Brechts	43	6.0
10	Rob Koelmans	40	6.3

Nieuws / Development

Onderzoekers etsen kwantumprocessor op chip

10-02 Infor helpt Ferrari met bouwen F1-auto's

10-02 Tester Four Oaks in Israëlische handen

10-02 IS Online en Tres zijn klaar voor Elfstedentocht

10-02 SecureLink migreert Microsoft-diensten Atradius

10-02 Nieuwe software brengt Vitens in problemen

10-02 Ex-Misys-topman moet CSC uit penarie helpen

10-02 Veenman en 20/20 vision adviseren samen klant

10-02 Cisco maakt 2,2 miljard dollar kwartaalwinst

10-02 Misys en Temenos willen fuseren

10-02 Raet stelt Schrijnemaekers als nieuwe CFO aan

10-02 Tester Four Oaks in Israëlische handen

10-02 Nieuwe software brengt Vitens in problemen

08-02 Nokia verplaatst smartphoneproductie naar India

08-02 'ICT-afdeling is te traag voor ontwikkeling apps'

06-02 Banometer: Topstart vacaturemarkt krijgt vervolg

06-02 Duitse PMCS.helpLine neemt Leidse MCH+ over

03-02 Siemens PLM Software introduceert Jack 7.1

03-02 Itemis betreedt Nederlandse markt via Warmer IT

01-02 Microsoft-partner Asapnet zet IT-University op

01-02 Kwaliteitscontroleur is nog geen testprofessional

06-11-09 FOM steunt onderzoek naar kwantumcomputer

20-03-09 Bouw van kwantumcomputer is mogelijk

28-10-08 'Kwantumcryptografie is nutteloos'

28-01-08 EU subsidieert Delfts kwantumcomputeronderzoek

01-11-07 TU Delft zet nieuwe stap richting kwantumcomputer

15-10-07 Genève gebruikt kwantumcryptografie voor stemcomputers

14-06-07 Delft zet nieuwe stap naar quantumcomputer

11-05-07 ‘De kwantumcomputer zal de wereld veranderen’

16-02-07 Eerste commerciële quantumcomputer ontmoet scepsis

27-01-06 Cryptografie veiliger met kwantumtechnieken

17-08-06 Delft brengt quantumcomputer dichterbij

10-01-03 Nieuwe stap richting kwantumcomputer

30-07-04 Cryptografisch kwantumnetwerk

Gemeenten en ICT besparingen