Transistoren op basis van germanium kunnen berekeningen uitvoeren voor toekomstige kwantumcomputers. Deze ontdekking door het team van Menno Veldhorst wordt gerapporteerd in Natuur .

De ontwikkeling van quantum computing lijkt erg snel te gaan. De bouwstenen voor zo'n computer zijn zogenaamde quantumbits. In de laatste twee decennia, onderzoekers over de hele wereld hebben nieuwe en bestaande systemen bestudeerd om als kwantumbits te functioneren, inclusief transistoren. Deze kleine schakelaars zijn in miljarden aanwezig op de chips van onze computers, telefoons en televisies.

"We werken al een tijdje met transistors als bouwstenen voor een kwantumcomputer, nu, " zegt Nico Hendrickx, eerste auteur en Ph.D. student aan QuTech. "Tot nu, echter, het was niet mogelijk om kwantumberekeningen uit te voeren met alleen transistors. Er waren andere elementen nodig, ook, en dit zorgde voor een beperking voor opschaling. We laten nu zien dat een enkele transistor kan functioneren als een kwantumbit door germanium te gebruiken."

1947

"De allereerste transistor uit 1947 was gemaakt van germanium. De hele halfgeleiderrevolutie, en dus onze mobiele telefoons en alle andere elektronica, kon, in theorie, zijn gebaseerd op germanium in plaats van silicium, ", zegt hoofdonderzoeker Menno Veldhorst. "Want in 1947 was bekend dat germanium eigenlijk betere eigenschappen heeft als halfgeleider dan silicium. Maar het bleek dat er problemen waren bij de productie, waardoor silicium het materiaal bij uitstek was voor de halfgeleiderindustrie."

Platform

"We wisten ook al dat germanium een ​​uitstekend materiaal zou kunnen zijn voor het maken van kwantumbits, maar de uitdagingen in de productie zijn lange tijd een knelpunt gebleven, " zegt Hendrickx. "Deze problemen hebben we nu opgelost, en daarna, het ging heel snel. In het artikel in Natuur , we laten zien dat we betrouwbare en extreem snelle kwantumberekeningen kunnen uitvoeren met germanium."

"Dit betekent dat germanium in ongeveer een jaar tijd is gerijpt van het construeren van het materiaal tot een platform waarop kwantumberekeningen kunnen worden uitgevoerd, ", zegt Veldhorst. Deze ontwikkeling gaat ongekend snel, en dat is veelbelovend op weg naar een functionele kwantumcomputer."

Onderzoeksgroepen over de hele wereld ontwikkelen germanium als materiaal voor kwantumbits. "QuTech is de leidende partij op dit gebied. We hebben de germanium-kwantumtechnologie snel ontwikkeld en zijn optimistisch over de mogelijkheden voor verdere opschaling. we kijken nu al hoe we kunnen samenwerken met partners uit de industrie, met als groot voordeel dat onze werkwijze goed aansluit bij de bestaande technologie die de basis vormde voor ons huidige informatietijdperk, ’ besluit Veldhorst.