Wetenschap
Professor Winfried Hensinger (links) en Dr. Seb Weidt (rechts) werkten aan het experiment dat werd gebruikt om hun baanbrekende nieuwe aanpak te valideren door een 'verstrengelde' kwantumtoestand van twee ionen met een extreem laag foutenpercentage te produceren. Krediet:Universiteit van Sussex
Wetenschappers van de University of Sussex hebben een baanbrekende nieuwe methode bedacht die de bouw van grootschalige kwantumcomputers binnen het bereik van de huidige technologie brengt.
Kwantumcomputers zouden bepaalde problemen kunnen oplossen - dat zou de snelste supercomputer miljoenen jaren kosten om te berekenen - in slechts enkele milliseconden.
Ze hebben het potentieel om nieuwe materialen en medicijnen te creëren, evenals het oplossen van al lang bestaande wetenschappelijke en financiële problemen.
Universele kwantumcomputers kunnen in principe worden gebouwd, maar de technologische uitdagingen zijn enorm. De techniek die nodig is om er een te bouwen, wordt tot nu toe als moeilijker beschouwd dan bemande ruimtereizen naar Mars.
Quantum computing op kleine schaal met behulp van ingesloten ionen (geladen atomen) wordt uitgevoerd door individuele laserstralen op individuele ionen uit te lijnen, waarbij elk ion een kwantumbit vormt.
Echter, een grootschalige kwantumcomputer zou miljarden kwantumbits nodig hebben, daarom zijn miljarden nauwkeurig uitgelijnde lasers nodig, één voor elk ion.
In plaats daarvan, wetenschappers van Sussex hebben een eenvoudige methode uitgevonden waarbij spanningen worden toegepast op een microchip van een kwantumcomputer (zonder laserstralen uit te lijnen) - met hetzelfde effect.
Professor Winfried Hensinger en zijn team slaagden er ook in om de belangrijkste bouwsteen van deze nieuwe methode aan te tonen met een indrukwekkend laag foutenpercentage in hun kwantumcomputerfaciliteit in Sussex.
Een kwantumcomputer met ingesloten ionen zou bestaan uit een reeks X-juncties met kwantumbits gevormd door individuele ionen die boven het oppervlak van de kwantumchip zijn opgesloten (weergegeven in grijs). Individuele kwantumbits worden eenvoudig gemanipuleerd door het afstemmen van spanningen net zo eenvoudig als het afstemmen van een radio op verschillende stations. Aanleggen van spanning V1 resulteert in geen kwantumwerking (blauwe zones), het aanleggen van spanning V2 resulteert in een kwantumbewerking op een enkele kwantumbit (groene zones), het toepassen van spanning V3 resulteert in een kwantumbewerking die twee kwantumbits (rode zones) 'verstrengelt'. Op basis van deze eenvoudig te engineeren benadering kan een willekeurige grote kwantumcomputer worden gebouwd. Krediet:Universiteit van Sussex
Professor Hensinger zei:"Deze ontwikkeling is een game changer voor kwantumcomputing, waardoor het toegankelijk wordt voor industrieel en overheidsgebruik. We zullen in Sussex een grootschalige kwantumcomputer bouwen die volledig gebruik zal maken van deze opwindende nieuwe technologie."
Quantumcomputers kunnen een revolutie teweegbrengen in de samenleving op een vergelijkbare manier als de opkomst van klassieke computers. Dr Seb Weidt, een deel van de Ion Quantum Technology Group zei:"Het ontwikkelen van deze stap-veranderende nieuwe technologie was een groot avontuur en het is absoluut verbazingwekkend om te zien dat het echt werkt in het laboratorium."
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com