Quantum computing wordt aangekondigd als de volgende revolutie op het gebied van global computing. Google, Intel en IBM zijn slechts enkele van de grote namen die momenteel miljoenen investeren in kwantumcomputing, waardoor snellere, efficiënter computergebruik dat nodig is om aan de eisen van onze toekomstige computerbehoeften te voldoen.

Nu hebben een onderzoeker en zijn team van het Tyndall National Institute in Cork een 'kwantumsprong' gemaakt door een technische stap te ontwikkelen die het gebruik van kwantumcomputers eerder dan verwacht mogelijk zou kunnen maken.

Conventioneel digitaal computergebruik maakt gebruik van 'aan-uit'-schakelaars, maar kwantumcomputing lijkt de kwantumtoestand van zaken te benutten - zoals verstrengelde fotonen van licht of meerdere toestanden van atomen - om informatie te coderen. In theorie, dit kan leiden tot veel snellere en krachtigere computerverwerking, maar de technologie om kwantumcomputing te ondersteunen is momenteel moeilijk op grote schaal te ontwikkelen.

Onderzoekers van Tyndall hebben een stap voorwaarts gezet door quantum dot light-emitting diodes (LED's) te maken die verstrengelde fotonen kunnen produceren (waarvan de acties gekoppeld zijn), theoretisch hun gebruik mogelijk maken om informatie in kwantumcomputing te coderen.

Dit is niet de eerste keer dat er leds zijn gemaakt die verstrengelde fotonen kunnen produceren, maar de methoden en materialen die in het nieuwe artikel worden beschreven, hebben belangrijke implicaties voor de toekomst van kwantumtechnologieën, legt onderzoeker dr. Emanuele Pelucchi uit, Hoofd van epitaxie en fysica van nanostructuren en lid van het door de Science Foundation Ierland gefinancierde Irish Photonic Integration Centre (IPIC) aan het Tyndall National Institute in Cork.

"De nieuwe ontwikkeling hier is dat we een schaalbare reeks elektrisch aangedreven kwantumdots hebben ontwikkeld met behulp van gemakkelijk te verkrijgen materialen en conventionele halfgeleiderfabricagetechnologieën, en met onze methode kun je de positie van deze bronnen van verstrengelde fotonen bepalen, " hij zegt.

"In staat zijn om de posities van de kwantumstippen te controleren en ze op schaal te bouwen, zijn sleutelfactoren om een ​​breder gebruik van kwantumcomputertechnologieën te ondersteunen naarmate ze zich ontwikkelen."

De Tyndall-technologie maakt gebruik van nanotechnologie om arrays van de piramidevormige kwantumstippen te elektrificeren, zodat ze verstrengelde fotonen produceren. "We exploiteren intrinsieke eigenschappen op nanoschaal van de hele "piramidale" structuur, vooral, een geconstrueerde zelf-geassembleerde verticale kwantumdraad, die selectief stroom injecteert in de buurt van een kwantumpunt, " legt dr. Pelucchi uit.

"De gerapporteerde resultaten zijn een belangrijke stap in de richting van de realisatie van geïntegreerde kwantumfotonische circuits die zijn ontworpen voor kwantuminformatieverwerkingstaken, waar duizenden of meer bronnen in harmonie zouden functioneren."

"Het is opwindend om te zien hoe onderzoek bij Tyndall nieuwe wegen inslaat, vooral in relatie tot deze ontwikkeling in quantum computing. De belangrijke doorbraak van dr. Pelucchi vergroot ons begrip van hoe de kansen en kracht van quantum computing kunnen worden benut en versnelt ongetwijfeld de internationale vooruitgang op dit gebied. Fotonica-innovaties door het IPIC-team van Tyndall worden gecommercialiseerd in een aantal sectoren en als gevolg daarvan we stimuleren rechtstreeks wereldwijde innovatie via onze investeringen, talent en onderzoek op dit gebied, " zei Dr Kieran Drain, CEO bij Tyndall National Institute.