In 2012 stond de wereld van vele natuurkundigen op zijn kop. Voor het eerst werd het exotische Majorana quasideeltje geobserveerd, in het lab van Leo Kouwenhoven. Deze deeltjes blijken een veelbelovende kandidaat voor robuuste quantum bits in een toekomstige topologische quantum computer. Een grote uitdaging is het fabriceren van bruikbare quantum chips, waarin geen verstoringen optreden. Door nieuwe fabricagemethoden is het wetenschappers van QuTech in samenwerking met de TU Eindhoven gelukt om Majorana’s te observeren in sterk verbeterde omstandigheden. Dit sluit alternatieve verklaringen uit én is een stap dichter bij de toekomstige topologische quantumcomputer. De wetenschappers publiceren hun werk vandaag in Nature Nanotechnology.
Bij QuTech in Delft en op andere toonaangevende instituten over de wereld werken wetenschappers aan de computers van de toekomst: de quantumcomputer. De bouwstenen van deze quantumcomputer, de quantum bits, worden via allerlei wegen gerealiseerd. Een veelbelovende aanpak is om Majorana quasideeltjes te gebruiken. ‘Door hun unieke fysische eigenschappen kunnen ze veel stabieler zijn dan de meeste andere qubits’ vertelt promovendus Jouri Bommer. Maar het realiseren en controleren van deze Majorana’s op weg naar deze topologische quantumcomputer staat nog in de kinderschoenen.
Dubbele (tweede) alinea voor vulling
Bij QuTech in Delft en op andere toonaangevende instituten over de wereld werken wetenschappers aan de computers van de toekomst: de quantumcomputer. De bouwstenen van deze quantumcomputer, de quantum bits, worden via allerlei wegen gerealiseerd. Een veelbelovende aanpak is om Majorana quasideeltjes te gebruiken. ‘Door hun unieke fysische eigenschappen kunnen ze veel stabieler zijn dan de meeste andere qubits’ vertelt promovendus Jouri Bommer. Maar het realiseren en controleren van deze Majorana’s op weg naar deze topologische quantumcomputer staat nog in de kinderschoenen.
Dit signaal is het kenmerk van de aanwezigheid van Majorana’s, maar kan onder ruizige omstandigheden ook anders verklaard worden.
―
Bommer,
Demo voor quoteblock
Majorana quasideeltjes verschijnen in materialen onder zeer beperkte omstandigheden. Door een nanodraad gemaakt uit een halfgeleider te verbinden met supergeleidend materiaal, observeren wetenschappers bij bepaalde magnetische velden en elektrische spanning een zogeheten zero-bias peak. Bommer: ‘Dit signaal is het kenmerk van de aanwezigheid van Majorana’s, maar kan onder ruizige omstandigheden ook anders verklaard worden.’
In een samenwerking tussen QuTech en de TU Eindhoven realiseerden de wetenschappers een schone nanodraad, met verbeterde contacten die de nanodraad op vrijwel atomair niveau intact laten. ‘Met behulp van onze verbeterde Majorana metingen zijn we nu heel zeker we met de zero-bias peak ook werkelijk Majorana's hebben gevonden,’ zegt Bommer, ‘Dit is een belangrijke stap naar het ontwikkelen van een topologische quantumcomputer, omdat deze alleen ontwikkeld kan worden als de Majorana's ook daadwerkelijk verschijnen.’
Majorana quasideeltjes verschijnen in materialen onder zeer beperkte omstandigheden. Door een nanodraad gemaakt uit een halfgeleider te verbinden met supergeleidend materiaal, observeren wetenschappers bij bepaalde magnetische velden en elektrische spanning een zogeheten zero-bias peak. Bommer: ‘Dit signaal is het kenmerk van de aanwezigheid van Majorana’s, maar kan onder ruizige omstandigheden ook anders verklaard worden.’
In een samenwerking tussen QuTech en de TU Eindhoven realiseerden de wetenschappers een schone nanodraad, met verbeterde contacten die de nanodraad op vrijwel atomair niveau intact laten. ‘Met behulp van onze verbeterde Majorana metingen zijn we nu heel zeker we met de zero-bias peak ook werkelijk Majorana's hebben gevonden,’ zegt Bommer, ‘Dit is een belangrijke stap naar het ontwikkelen van een topologische quantumcomputer, omdat deze alleen ontwikkeld kan worden als de Majorana's ook daadwerkelijk verschijnen.’
