De qubit is de bouwsteen van quantum computing, analoog aan het bit in klassieke computers. Om foutloze berekeningen uit te voeren, kwantumcomputers van de toekomst hebben waarschijnlijk minstens miljoenen qubits nodig. De laatste studie, gepubliceerd in het tijdschrift PRX Quantum , suggereert dat deze computers kunnen worden gemaakt met siliciumchips van industriële kwaliteit met behulp van bestaande productieprocessen, in plaats van nieuwe productieprocessen of zelfs nieuw ontdekte deeltjes toe te passen.

Voor de studie, onderzoekers waren in staat om de kwantumtoestand van een enkel elektron (de qubit) te isoleren en te meten in een siliciumtransistor die is vervaardigd met behulp van een 'CMOS'-technologie die vergelijkbaar is met die welke wordt gebruikt om chips in computerprocessors te maken.

Verder, de spin van het elektron bleek gedurende een periode van maximaal negen seconden stabiel te blijven. De volgende stap is om een ​​vergelijkbare productietechnologie te gebruiken om te laten zien hoe een reeks qubits kan interageren om kwantumlogische bewerkingen uit te voeren.

Professor John Morton (Londen Centrum voor Nanotechnologie aan de UCL), mede-oprichter van Quantum Motion, zei:"We hacken het proces van het maken van qubits, dus dezelfde soort technologie die de chip in een smartphone maakt, kan worden gebruikt om kwantumcomputers te bouwen.

"Het heeft 70 jaar geduurd voordat de ontwikkeling van transistors het punt bereikte waar we nu zijn op het gebied van informatica en we kunnen niet nog eens 70 jaar besteden aan het bedenken van nieuwe productieprocessen om kwantumcomputers te bouwen. We hebben miljoenen qubits en een ultraschaalbare architectuur nodig om te bouwen hen, onze ontdekking geeft ons een blauwdruk om onze weg naar de productie van kwantumchips op industriële schaal te verkorten."

De experimenten werden uitgevoerd door Ph.D. student Virginia Ciriano Tejel (London Center for Nanotechnology aan de UCL) en collega's die in een lage-temperatuurlaboratorium werken. Tijdens bedrijf, de frites worden gekoeld bewaard, afgekoeld tot een fractie van een graad boven het absolute nulpunt (-273 graden Celsius).

Mevrouw Ciriano Tejel zei:"Elke natuurkundestudent leert in leerboeken dat elektronen zich gedragen als kleine magneten met rare kwantumeigenschappen. maar niets bereidt je voor op het gevoel van verwondering in het lab, deze 'spin' van een enkel elektron met je eigen ogen kunnen aanschouwen, soms naar boven wijzend, soms naar beneden. Het is opwindend om een ​​wetenschapper te zijn die de wereld probeert te begrijpen en tegelijkertijd deel uitmaakt van de ontwikkeling van kwantumcomputers."

Een kwantumcomputer maakt gebruik van natuurkundige wetten die normaal alleen op atomair en subatomair niveau worden waargenomen (bijvoorbeeld dat deeltjes tegelijkertijd op twee plaatsen kunnen zijn). Quantumcomputers zouden krachtiger kunnen zijn dan de huidige supercomputers en in staat zijn om complexe berekeningen uit te voeren die anders praktisch onmogelijk zijn.

Hoewel de toepassingen van quantum computing verschillen van traditionele computers, ze zullen ons in staat stellen nauwkeuriger en sneller te zijn op enorm uitdagende gebieden zoals de ontwikkeling van geneesmiddelen en de aanpak van klimaatverandering, evenals meer alledaagse problemen met enorme aantallen variabelen - net als in de natuur - zoals transport en logistiek.