Wetenschappers van de Universiteit van Sydney gaan een nieuwe ontwikkelingsfase in om de volgende generatie door kwantum ontworpen apparaten op te schalen.

Deze apparaten zullen het hart vormen van de eerste praktische topologische kwantumcomputers.

Een studie die vandaag is vrijgegeven in Natuurcommunicatie bevestigt een van de voorwaarden voor het bouwen van deze apparaten.

Een auteur van dat artikel, Dokter Maja Cassidy, zei:"Hier op Station Q Sydney bouwen we de volgende generatie apparaten die quasideeltjes, bekend als Majorana-fermionen, zullen gebruiken als basis voor kwantumcomputers."

Dr. Cassidy zei dat de Sydney Nanoscience Hub van $ 150 miljoen een omgeving van wereldklasse biedt om de volgende generatie apparaten te bouwen.

Station Q van Microsoft zal de komende maanden wetenschappelijke apparatuur naar de cleanrooms van de Nanoscience Hub verplaatsen - gecontroleerde omgevingen met lage niveaus van verontreinigende stoffen en constante temperaturen - omdat het de capaciteit om kwantummachines te ontwikkelen vergroot.

Detective jacht

Dr. Cassidy zei dat het bouwen van deze kwantumapparaten "een beetje lijkt op een detectivejacht".

"Toen in 2012 voor het eerst werd aangetoond dat Majorana-fermionen bestonden, er waren velen die zeiden dat er andere verklaringen voor de bevindingen zouden kunnen zijn, " ze zei.

Een uitdaging om aan te tonen dat de bevindingen werden veroorzaakt door Majoranas werd voorgelegd aan het onderzoeksteam onder leiding van professor Leo Kouwenhoven, die nu Microsoft's Station Q in Nederland leidt.

De vandaag gepubliceerde paper beantwoordt aan een essentieel onderdeel van die uitdaging.

In essentie, het bewijst dat elektronen op een eendimensionale halfgeleidende nanodraad een kwantumspin zullen hebben die tegengesteld is aan zijn momentum in een eindig magnetisch veld.

"Deze informatie komt overeen met eerdere rapporten over Majorana-fermionen in deze nanodraden, ' zei dokter Cassidy.

Ze zei dat de bevindingen niet alleen van toepassing zijn op kwantumcomputers, maar ook nuttig zullen zijn in spintronische systemen, waarbij de kwantumspin en niet de lading wordt gebruikt voor informatie in klassieke systemen.

Dr. Cassidy voerde het onderzoek uit aan de Technische Universiteit Delft in Nederland, waar ze een postdoctorale functie bekleedde. Sindsdien is ze teruggekeerd naar Australië en werkt ze aan de University of Sydney Station Q, een partnerschap met Microsoft.

Professor David Reilly van de Universiteit van Sydney is de directeur van Station Q Sydney.

"Dit is praktische wetenschap op het scherpst van de snede, "Zei professor Reilly. "We hebben Dr. Cassidy ingehuurd omdat haar vermogen om kwantumapparaten van de volgende generatie te fabriceren ongeëvenaard is."

Hij zei dat Dr. Cassidy een van de vele grote geesten was die dit jaar al bij Station Q Sydney kwamen werken. "En er komen binnenkort meer mensen bij ons in Sydney terwijl we onze capaciteit opbouwen."

Professor Reilly won vorige week de Australian Financial Review-prijs voor opkomend leiderschap in het hoger onderwijs.