{"id":218509,"date":"2020-04-16T09:00:27","date_gmt":"2020-04-16T07:00:27","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=218509"},"modified":"2020-04-16T09:00:27","modified_gmt":"2020-04-16T07:00:27","slug":"kwantumcomputers-die-functioneren-bij-hogere-temperatuur","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/kwantumcomputers-die-functioneren-bij-hogere-temperatuur\/","title":{"rendered":"Kwantumcomputers die functioneren bij hogere temperatuur"},"content":{"rendered":"<p>QuTech, een samenwerkingsverband van de TU Delft en TNO, heeft gisteren samen met Intel een doorbraak bekendgemaakt op het gebied van kwantumcomputers <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-020-2170-7.epdf?referrer_access_token=zxnVTGurs01ebDax5D4yHtRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0Mq2y-NgrvDAmaQByJJUjWh0wWMRtvMvesXUkt7Je7E0p153O2QHZlcPk1NQTS0iitw1eOlvcrRnWWLbdRvuKu7Yf-pnUHuLbJiI5MXcKpB-wK9Avrjl6UoIPCSea5LS_ztPSvH62r4BaUh5SDt4IATMZ4_ZclF3sF1wZUpm7zudOnLGh-BCaLwmos0EXiu7k2u0VLDgeMRYtYXcRZ4Cbj33AzWhXXwN4SsAdwSXx7W-jrw9p4lJXRfpw827lf_CIc%3D&amp;tracking_referrer=www.sciencenews.org\">in het blad Nature<\/a>. Ze deden dat tegelijk met een team onder leiding van onderzoekers van de University of New South Wales in Australi\u00eb, <a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-020-2171-6.epdf?referrer_access_token=LM4HsOkRv81X_yTJba04ONRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0N-y2BH-Mdg4khXaSixZj4-TCvLL43_wYrjUvwGgq2i4rVdGIyTgEcrcDOxaCMkkErUnAr5dxGY5wmDbZ6opIAB-ZG_MxaOe-AnOurHWY-yz6KOAjLBS6IY4uoD5a3XOzKUALJupAXek0eKJjHSLi3Fs13YsZlpWFfH7ZWVdGCExf6ZNDWazmmJYxSyQo06vIdlgzEa3LSJMu4_kvX_JCDKg7QDRvhswwc8nX4kD61sgtWprsxATTjszVNKvo9f8Oo%3D&amp;tracking_referrer=www.sciencenews.org\">ook in Nature<\/a>.<\/p>\n<p>De meeste kwantumcomputers die wereldwijd worden ontwikkeld, werken met zogeheten qubits die alleen functioneren bij temperaturen vlakbij het absolute nulpunt van -273 graden Celsius. Dat vereist een ongelofelijk kostbare koeling en zodra ze worden aangesloten op conventionele elektronische circuits, raken ze bovendien onmiddellijk oververhit. De doorbraak van QuTech en het Australische team is dat ze qubits in silicium hebben ontwikkeld, die kunnen worden aangestuurd bij een iets hogere temperatuur van 1,1 Kelvin.<\/p>\n<p>Volgens een <a href=\"https:\/\/www.tudelft.nl\/2020\/tu-delft\/schaalbare-quantum-bits-opereren-onder-praktische-omstandigheden\/\">persbericht van de TU Delft<\/a> is het een cruciale sprong richting een werkende kwantumcomputer. De hogere temperatuur opent namelijk de mogelijkheid om qubits &#8211; de essenti\u00eble bouwstenen van een toekomstige kwantumcomputer &#8211; en de aansturende elektronica te integreren op \u00e9\u00e9n standaard chip. \u2018Dit is de eerste keer dat we qubits kunnen presenteren die \u201chot, dense and coherent\u201d zijn\u2019, vertelt hoofdonderzoeker Menno Veldhorst. \u2018We hebben het dus over qubits die compact zijn en met een hoge kwaliteit functioneren bij een relatief hoge temperatuur.\u2019<\/p>\n<blockquote><p><em>Een kwantumcomputer (quantumcomputer) is een nieuw soort computer waarbij de processor gebruikmaakt van de principes van de kwantummechanica. Zo&#8217;n processor kan in \u00e9\u00e9n keer (parallel) dezelfde berekeningen uitvoeren over een zeer grote hoeveelheid data. Deze zal daardoor vele malen sneller zijn dan een conventionele computer maar wel slechts inzetbaar voor zeer specifieke taken.\u00a0<\/em><\/p><\/blockquote>\n<p>Eerder maakten we deze explainer over de Quantum Computer:<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" title=\"Explaining Quantum Computing and Quantum interfaces\" width=\"1290\" height=\"726\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/ToqdpN92ttw?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<h3>-273 graden Celsius<\/h3>\n<p>Vooral die hogere temperatuur is belangrijk. Quantum-informatie die is opgeslagen in qubits wordt snel onbruikbaar, tenzij de qubits worden afgekoeld tot heel dicht bij het absolute nulpunt (-273 graden Celsius, of 0 Kelvin). Daarom functioneren qubits normaal gesproken in speciale \u2018koelkasten\u2019; maar ze worden daarbij nog wel aangestuurd door conventionele elektronica die gewoon op kamertemperatuur werkt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium wp-image-218513\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Nature-Hot-QuBits-Infographic-PGN-600x391.png\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"391\" \/>Deze scheiding van qubits en elektronica geeft problemen bij het opschalen van het aantal qubits. Nu is immers voor iedere qubit een aparte kabel nodig naar de aansturende elektronica. Dat is niet meer haalbaar bij de miljoenen qubits die nodig zijn voor een werkende kwantumcomputer.<\/p>\n<p>Veldhorst: \u2018De status van kwantumtechnologie is vergelijkbaar met de klassieke technologie in de jaren &#8217;50 van de vorige eeuw. In die tijd moest elk component aan elkaar gesoldeerd worden en dat werd onuitvoerbaar voor de steeds groter wordende elektrische circuits\u2019.<br \/>\nDe oplossing destijds was een ge\u00efntegreerd circuit, dat het mogelijk maakte om de componenten op \u00e9\u00e9n chip te bouwen. Deze technologie heeft er voor gezorgd dat er nu miljarden transistoren op een chip kunnen zitten. De uitdaging nu is dus om een \u201cquantum integrated circuit\u201d te maken, maar dan moeten de qubits en de aansturende elektronica wel op dezelfde temperatuur kunnen werken.<\/p>\n<h3>De gulden middenweg<\/h3>\n<p>De uitdaging is dus om een temperatuur te vinden waarbij zowel de qubits als de elektronica functioneren. Onderzoekers proberen enerzijds om de elektronica bij een lagere temperatuur te laten werken en dat gebeurt ook met succes. Een zeer recente ontwikkeling komt bijvoorbeeld van QuTech, dat samen met Intel een chip heeft geproduceerd die qubits kan controleren op lage temperatuur. \u2018De andere kant van het verhaal is om de qubits op een wat h\u00f3gere temperatuur te laten functioneren\u2019, zegt onderzoeker Luca Petit van QuTech. En dat is precies wat de onderzoekers van QuTech hebben bereikt, wederom in samenwerking met Intel.<\/p>\n<figure id=\"attachment_218514\" aria-describedby=\"caption-attachment-218514\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-218514 size-medium\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/Cover_landscape-600x338.png\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"338\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-218514\" class=\"wp-caption-text\">Artistieke weergave van quantumverstrengeling tussen twee \u2018hot\u2019 qubits. De drie elektrodes aan de bovenkant van het figuur worden gemaakt met standaardtechnieken. Doordat qubits nu ook op praktische temperaturen kunnen opereren is een grote stap gemaakt naar schaalbare quantumtechnologie. Figuur gemaakt door Luca Petit.<\/figcaption><\/figure>\n<p>Petit: \u2018Dit is de eerste keer dat we qubits in silicium kunnen controleren op een hogere temperatuur boven een Kelvin\u2026 De toename in de temperatuur kan een kleine stap lijken, maar het is een enorme sprong als het gaat om de beschikbare koelingscapaciteit. Bovendien hoeven de qubits bij deze temperaturen niet meer in vacu\u00fcm te werken, maar kunnen ze ondergedompeld worden in een vloeistof wat alles veel praktischer maakt.\u2019<\/p>\n<h3>Silicium<\/h3>\n<p>\u2018We hebben de standaard productietechnologie en hetzelfde silicium gebruikt als in gewone elektronische apparatuur\u2019, zegt Gertjan Eenink, medeauteur van de Nature-publicatie. \u2018Om bij een hogere temperatuur te kunnen werken, hebben we bij alle stappen in het experiment verbeteringen aan moeten brengen. Dit betekent dat we silicium qubits hebben gemaakt die kunnen worden ge\u00efsoleerd van ongewenste interacties\u2019.<\/p>\n<p>Luca Petit vervolgt: \u2018Om kwantumberekeningen uit te kunnen voeren op 1,1 Kelvin hebben we allerlei bronnen van ruis moeten reduceren en meetprocedures moeten ontwikkelen die temperatuurbestendig zijn. Het was een fantastisch moment toen alles samenviel en we dus voor de eerste keer kwantumoperaties konden uitvoeren met twee silicium qubits op deze temperatuur.\u2019<\/p>\n<h3>Volgende stap<\/h3>\n<p>Volgens Veldhorst wordt er nu gewerkt richting een systeem met een hogere kwaliteit en meer qubits. \u2018Met deze stap naar 1,1 Kelvin is belangrijke winst behaald\u2026. We kunnen nu gaan denken aan de integratie van kwantum en klassieke hardware op \u00e9\u00e9n chip om zo een quantum integrated circuit te maken.\u2019 De hoop is dat het quantum integrated circuit leidt tot het kwantuminformatietijdperk, net zoals dat het integrated circuit in de vorige eeuw aan de wieg stond van het huidige informatietijdperk.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>QuTech, een samenwerkingsverband van de TU Delft en TNO, heeft gisteren samen met Intel een doorbraak bekendgemaakt op het gebied van kwantumcomputers in het blad Nature. Ze deden dat tegelijk met een team onder leiding van onderzoekers van de University of New South Wales in Australi\u00eb, ook in Nature. De meeste kwantumcomputers die wereldwijd worden [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1723,"featured_media":518809,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":"","footnotes":""},"categories":[1039],"tags":[15699,102352,95233,1765,103129,105349,11883,1060],"location":[6759],"article_type":[],"serie":[],"archives":[],"internal_archives":[],"reboot-archive":[],"class_list":["post-218509","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-sustainability-nl-nl","tag-intel-nl-nl","tag-kwantumcomputer-nl","tag-kwantumfysica-nl","tag-quantumcomputer-nl","tag-quantummechanika-nl","tag-qutech-nl","tag-tno-nl","tag-tu-delft-nl","location-nederland"],"blocksy_meta":[],"acf":{"subtitle":"","text_display_homepage":false},"author_meta":{"display_name":"Maurits Kuypers","author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/maurits-kuypers\/"},"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2020\/04\/IMG-2-scaled-300x200.jpg","coauthors":[],"tax_additional":{"categories":{"linked":["<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">Sustainability<\/a>"],"unlinked":["<span class=\"advgb-post-tax-term\">Sustainability<\/span>"]},"tags":{"linked":["<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">Intel<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">kwantumcomputer<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">kwantumfysica<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">quantumcomputer<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">quantummechanika<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">QuTech<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">TNO<\/a>","<a href=\"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/nl\/category\/sustainability-nl-nl\/\" class=\"advgb-post-tax-term\">TU Delft<\/a>"],"unlinked":["<span class=\"advgb-post-tax-term\">Intel<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">kwantumcomputer<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">kwantumfysica<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">quantumcomputer<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">quantummechanika<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">QuTech<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">TNO<\/span>","<span class=\"advgb-post-tax-term\">TU Delft<\/span>"]}},"comment_count":"0","relative_dates":{"created":"Posted 6 years ago","modified":"Updated 6 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on April 16, 2020","modified":"Updated on April 16, 2020"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on April 16, 2020 9:00 am","modified":"Updated on April 16, 2020 9:00 am"},"featured_img_caption":"","series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/218509","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1723"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=218509"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/218509\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/518809"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=218509"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=218509"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=218509"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=218509"},{"taxonomy":"article_type","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/article_type?post=218509"},{"taxonomy":"serie","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/serie?post=218509"},{"taxonomy":"archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/archives?post=218509"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=218509"},{"taxonomy":"reboot-archive","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/reboot-archive?post=218509"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}