Ga naar hoofdinhoud

Gat in de markt voor kwantuminformatieoverdracht

Onderzoekers van Stichting FOM, TU Delft en TU Eindhoven hebben aangetoond dat behalve elekronen-spins ook gaten-spins in halfgeleiders goede kandidaten zijn voor qubits, de informatiedragers in kwantumcomputers. Ze slaagden er in de gaten-spins elektrisch te manipuleren, waardoor deze een nieuw, veelbelovend alternatief zijn voor de minder stabiele elektronen-spins.

De kwantumcomputer heeft de potentie om in de toekomst veel snellere berekeningen mogelijk te maken. Hiervoor is een robuuste qubit, die snel manipuleerbaar is, essentieel. Elektronen en zogeheten ‘gaten’ (de afwezigheid van een elektron) hebben een magnetisch moment.

Dit magnetisch moment (de ‘spin’) van elektronen of gaten kan als qubit dienen. De twee mogelijke toestanden van de spin (omhoog of omlaag) worden hierbij gebruikt om kwantuminformatie te coderen.

Tot nu toe richtte het meeste onderzoek zich op het gebruik van elektronen-spins als qubits, maar deze verliezen de opgeslagen informatie snel. De spins van gaten zijn potentieel stabieler, maar konden tot nu toe niet worden gemanipuleerd.

Elektron versus gat
De onderzoekers slaagden erin nanodraden te maken met zowel elektronen-spins als gaten-spins (foto). Ze konden de beide type spins in de nanodraden volledig elektrisch omdraaien met microgolfstraling en daarmee de toestand van de qubits veranderen. Dit maakt een vergelijking tussen elektronen-qubits en gaten-qubits mogelijk.

De spin van een gat heeft verschillende voordelen ten opzichte van elektron-spins. Gaten-spins hebben de potentie om kwantuminformatie langer te behouden en sneller te worden gemanipuleerd. Daarnaast zou het manipuleren van zowel gaten-spins als elektronen-spins de mogelijkheid kunnen bieden om kwantuminformatie over grote afstanden uit te wisselen.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven